生物质原料制备改性活性炭及脱硫性能研究的任务书.docx

生物质原料制备改性活性炭及脱硫性能研究的任务书
任务书
一、题目
生物质原料制备改性活性炭及脱硫性能研究
二、背景与意义
随着工业化进程的加速，大量的燃煤、燃油等烟气向大气排放，形成了全球性的大气污染，特别是细颗粒物、二氧化硫等污染物排放给人类带来的健康威胁已经不容忽视。因此，减少大气污染，特别是减少硫化物在烟气中的排放，已成为环境保护和公众健康最迫切的需求之一。
为了实现这个目标，现阶段的主要方法是通过脱硫设备对烟气进行处理。常规脱硫方法则多采用氧化法等技术，但这些方法有较高的成本和催化剂损失，且容易造成二次污染。与此同时，活性炭具有比较好的气体吸附性能和防腐能力，已成功应用于烟气的净化中。而活性炭的表面性质和孔结构对其吸附性能影响较大，因此研究活性炭的改性方法，提升其吸附性能，将更有利于活性炭在烟气净化中的应用。
在这种情况下，发掘生物质原料作为改性活性炭的基础材料，不仅可以有效降低生产成本和降低环境压力，而且更有利于生产具有良好性能的改性活性炭。因此，本研究的目的在于探索适合生物质原料的改性活性炭制备方法，同时研究其吸附性能和脱硫性能，为活性炭在烟气净化领域提供新的解决方案。
三、研究内容和计划
本研究的主要任务是：
1.筛选适合作为改性活性炭原材料的生物质资源。
2.设计和探究改性活性炭的制备方法，包括热处理、物理激活等方法，探究不同制备方法对活性炭的吸附性能和脱硫性能的影响。
3.对不同制备方法制备的改性活性炭样品进行表征和分析，评估各样品的物理性质和化学性质，并通过氮气吸附等测试手段分析其孔结构和表面性质。
4.研究改性活性炭的吸附性能和脱硫性能，通过实验室模拟污染气体，测定各样品的吸附性能并分析其机理，研究改性活性炭的脱硫效果及其实际应用价值。
研究计划：
第一年：
1.筛选适合作为改性活性炭原材料的生物质资源
2.探究改性活性炭的制备方法
3.对制备的活性炭样品进行表征和分析
第二年：
1.研究改性活性炭的吸附性能和脱硫性能
2.提出建议和方案，探究改性活性炭在烟气净化中的应用
四、预期成果
通过上述研究，本研究预期可以获得以下成果：
1.筛选出适合作为改性活性炭原材料的生物质资源；
2.提出适合生物质原料的改性活性炭制备方法，提高其吸附性能和脱硫效果；
3.对提出的改性活性炭方案进行了全面的实验研究，获得了实验数据和结果，并分析了改性活性炭的吸附性能和脱硫性能；
4.提出了改性活性炭在烟气净化中的应用方案，为烟气净化和大气污染治理提供了新的技术手段和解决方案。
五、研究条件和经费
1.实验室：具有基本物理化学实验设施的实验室
2.研究经费：预计需要20万人民币，包括仪器设备购置、实验材料和人员费用等。
六、研究人员
本研究需要一名博士生和2-3名硕士生进行研究，需要具有化学、环境、材料、能源等相关专业背景，熟悉基本物理化学实验技术和数据分析方法。
七、参考文献
1.Pramanik,B.K.,etal.(2012).Areviewofcontemporarycarbonnanomaterialsandtheirapplicationsinsolarcells.SolarEnergyMaterialsandSolarCells,107,109-123.
2.Yang,H.,etal.(2004).Charcoaladsorptionofmixedgases;Adsorptionisothermsofcarbondioxide/hydrogen(CO2/H2)andcarbondioxide/methane(CO2/CH4)onvariouscarbonmaterials.AdsorptionScience&Technology,22(1),87-99.
3.Tsyntsarski,B.,etal.(2013).Productionandcharacterisationofactivatedcarbonsfromfastpyrolysisbiocharbygasactivation.Fuel,113(18),638-645.
4.Zhang,T.,etal.(2015).Effectofdifferentpreparationconditionsontheporestructureandmethaneadsorptionperformanceofactivatedcarbonfrompinecones.InternationalJournalofGreenEnergy,12(9),954-962.
5.Wang,P.,etal.(2014).StudyonthePreparationandPropertiesofBiogasDesulfurizationActivatedCarbon.EnergyProcedia