新型醚基离子液体复合膜材料制备及CO2分离性能研究的开题报告.docx

新型醚基离子液体复合膜材料制备及CO2分离性能研究的开题报告
一、研究背景
目前，人类社会面临严重的能源问题和环境问题，全球温室气体的排放量显著增加，导致气候变化加剧。因此，控制废气的排放，减少二氧化碳的排放量变得非常重要。CO2的分离和回收变得越来越重要，因为CO2的排放对人类生存环境造成了严重的污染和影响。为了解决这个问题，人们开始研究CO2的分离和回收技术。其中，分离技术是最为重要的一环之一。
二、研究目的
本研究的主要目的是制备一种新型醚基离子液体复合膜材料，探究其在CO2的分离性能等方面的应用的能力。在这个过程中，本研究还将探讨该复合材料的物理与化学特性，并深入分析其分离性能和分离机制。
三、研究内容
1.醚基离子液体
首先，本研究将试图合成一种新型醚基离子液体，具体流程如下：
①将4-（2-羟乙基）-2-氧代环己烷和2-（2-氨基乙氧基）乙醇反应，制备出羟基醚基离子液体；
②将羟基醚基离子液体和氢氧化锂溶解在水溶液中反应，得到醚基离子液体。
2.复合膜制备
将制备出的醚基离子液体应用于复合膜制备过程中，使之形成一层高分子薄膜形态，这一过程根据实验结果会有所优化。制备出符合要求的复合膜之后，需要通过结构表征、热稳定性、机械性能和温度快速变化下的空气透过性对其物理和化学性能进行测试和性能分析。
3.CO2分离性能研究
通过CO2/N2混合气体分离实验，研究该复合膜对CO2和N2的选择性，测定其CO2分离能力，解析CO2与复合膜分子相互作用的机理，以便进一步优化复合膜的结构以提高其分离性能。
四、预期结果
本研究预期将制备出高分子基底上的醚基离子液体复合材料，并通过一系列的表征、性质测试和分离实验，研究和评估其在CO2分离和回收中的应用潜力。以及物理、化学和结构上的参数对其分离效果的影响。该复合膜是一种新型的CO2分离材料，也将为开发更具应用潜力的CO2分离技术提供理论依据和实验基础。