离子型溶剂@MOF复合材料的制备及在CO2捕集中的应用的任务书.docx

离子型溶剂@MOF复合材料的制备及在CO2捕集中的应用的任务书
任务书：
题目：离子型溶剂@MOF复合材料的制备及在CO2捕集中的应用
任务背景：
气候变化问题日益严重，其中CO2的排放量是其中主要的原因之一。因此，开发高效、低成本、环保的CO2捕集技术变得至关重要。其中，MOF（金属有机骨架材料）是一种优秀的CO2吸附材料，具有高比表面积、可调节的孔径和化学亲和性等优点，但其静态吸附容量较低。相比之下，离子型溶剂具有高CO2吸附率和快速的吸附/解吸速率，但存在溶解度低和空气不稳定等问题。因此，将离子型溶剂与MOF复合，可以充分发挥两者的优点，实现高效的CO2捕集。
任务目标：
1.制备离子型溶剂@MOF复合材料，评估其CO2吸附性能和稳定性。
2.探究离子型溶剂@MOF复合材料在不同条件下的吸附/解吸性能，包括温度、压力和湿度等因素的影响。
3.研究复合材料的CO2捕集机理，包括分子间相互作用和空位效应等。
4.测试离子型溶剂@MOF复合材料在实际CO2捕集过程中的应用效果和经济性能。
任务步骤：
1.确定合适的MOF材料和离子型溶剂，测定其吸附/解吸性能和稳定性，并评估两者的复合效果。
2.通过各种表征手段，例如XRD、SEM、BET等分析复合材料的物理结构和化学特性，对其性能和稳定性进行评估。
3.通过模拟实验，探究离子型溶剂@MOF复合材料的CO2吸附/解吸性能，考虑温度、压力和湿度等因素的影响。
4.采用FT-IR、DSC等技术，研究复合材料的吸附机理，包括分子间相互作用和空位效应等。
5.构建CO2捕集实验装置，对离子型溶剂@MOF复合材料进行吸附/解吸实验和经济性能评估。
6.提出复合材料制备和应用过程中的问题和改进方案，并撰写实验报告。
任务成果：
1.合成具有高CO2吸附率和快速吸附速率的离子型溶剂@MOF复合材料。
2.分析复合材料的物理结构和化学特性，测定其吸附/解吸性能和稳定性。
3.研究复合材料的CO2捕集机理和影响因素。
4.评估离子型溶剂@MOF复合材料在实际CO2捕集过程中的应用效果和经济性能，并提出改进方案。
任务计划：
1.第一周：确定研究方向和研究内容，查阅相关文献，并进行讨论。
2.第二周：制备MOF材料和离子型溶剂，并测定其吸附/解吸性能。
3.第三至四周：将离子型溶剂与MOF进行复合，并通过各种表征手段对其性能和稳定性进行评估。
4.第五至六周：模拟实验，探究复合材料的CO2吸附/解吸性能，并考虑不同因素的影响。
5.第七至八周：通过FT-IR、DSC等技术，研究复合材料吸附机理。
6.第九至十周：构建CO2捕集实验装置，对复合材料进行实验验证。
7.第十一周：总结成果，提出改进方案，并撰写实验报告。
参考文献：
1.Dong,X.,Li,Z.,Liu,J.,&Li,X.(2019).AnovelnanocompositeadsorbentfromthefunctionalizationofaminoionicliquidontoMOF-basedmatrixwithhighlyselectiveCO2capture.JournalofHazardousMaterials,377,424-435.
2.Zhang,L.,Lv,Y.,Liu,Q.,Li,X.,Zhang,K.,Zhang,W.,...&Han,B.(2019).Fluorine-freeCyionicliquidmodifiedOMS-2/GOcompositeforCO2capture.ChemicalEngineeringJournal,355,356-365.
3.Zhang,S.,Yu,N.,Li,J.,Gao,L.,Liu,J.,Li,X.,&Zhang,K.(2019).Palladium-nickelnanoparticlesdecoratedamino-functionalizedMOFcompositewithenhancedCO2captureperformance.ChemicalEngineeringJournal,362,73-83.