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基于MOF-74(Ni)吸附剂的制备、表征及吸附脱硫性能的研究的开题报告
题目：基于MOF-74(Ni)吸附剂的制备、表征及吸附脱硫性能的研究
一、研究背景和意义
随着工业和能源的快速发展，空气和水资源的污染、土壤的污染等环境问题日益严峻，一些重要气体如二氧化硫、氮氧化物和甲醛等有害污染物的排放成为大气污染的主要来源。空气中高浓度的二氧化硫会对人体的呼吸系统造成伤害，甚至致癌，而氮氧化物又会对光化学反应造成不良影响，加剧行业的烟气净化已经成为重大需求。
目前，对于高浓度总量的软硬脱硫处理方法，化学吸收法是一种较为有效的方法。传统化学吸收剂如乙醇胺等存在成本高、脱硫效率低、反应副产物多等缺点，因此，研究一种高效、低成本、无毒害、重复利用性能的新型吸附剂是十分必要的。
MOF（金属有机框架材料）因其结构特殊、比表面积高等特点成为储氢、分离等方面的研究热点，近年来在污染气体去除方面也取得了不少进展。其中，MOF-74系列是一种金属有机框架材料，具有极大的比表面积和孔径，因此吸附剂的制备、表征及其对污染物的吸附和脱除性能也成为研究热点之一。
二、研究内容
1.MOF-74(Ni)吸附剂制备方法的比较和优化研究。
2.对MOF-74(Ni)吸附剂进行物理和化学特性的测试和表征，如XRD,BET等。
3.研究MOF-74(Ni)吸附剂对二氧化硫的吸附和脱除性能，考虑吸附量、脱除率和通量等吸附性能指标。
4.探究吸附剂的反应动力学，确定吸附过程的主要控制因素。
三、拟采用的研究方法
1.吸附剂的制备：采用控制物质反粘的硝酸钠水热合成法，以MOF-74(Ni)为底材，修改和改良制备条件，获得吸附性能更优、制备工艺更合理的吸附剂。
2.吸附剂的表征：通过物理特性、化学性质的测试，如XRD、BET、SEM等手段，以及FTIR和XPS等谱学方法，确定吸附剂的结构、组成和表面性质等。
3.吸附性能测试：通过使用二氧化硫作为模拟污染物，利用自行设计的吸附实验平台，考察吸附剂对二氧化硫的吸附性能，并测定吸附量、脱除率和通量等关键指标。
4.反应动力学研究：通过吸附实验结果的处理和分析，获得吸附过程的动力学参数，并确定吸附反应过程中的主控制因素。
四、预期成果和意义
本研究将提出一种制备MOF-74(Ni)吸附剂的方法，该吸附剂具有比较高的吸附可逆性、较好的高温稳定性和良好的再利用性能，吸附后的废物可回收利用。同时，针对该吸附剂的物理、化学性质和吸附性能进行了详细的研究，为后续的研究和应用提供了理论和实践基础。研究成果可以为环境保护提供高效、低成本、可持续的吸附材料，也可为相关工业的烟气污染治理提供技术支持。