六元氮杂环类质子型离子液体的设计合成及氨吸收性能研究的任务书.docx

六元氮杂环类质子型离子液体的设计合成及氨吸收性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着能源危机的愈发严重和环境污染的加剧，开发一种高效、经济、环保的二氧化碳捕集和气体分离技术成为当今社会的迫切需求。在已有的捕集技术中，离子液体(ionicliquid,IL)作为一种新兴溶剂具有不易挥发、高化学稳定性、低毒性和可调性等优点，因此在CO2的吸收和分离中被广泛研究。
由于氮原子和碳原子均具有较强的吸电子性，因此含有氮的离子液体能够有效抑制对CO2的挥发。具体而言，六元氮杂环类质子型离子液体作为一种典型的带氮离子液体，其结构具有较高的化学稳定性和环境适应性。因此六元氮杂环类离子液体具有很高的研究和应用价值。
二、研究目的和意义
基于上述研究背景，本研究旨在：
1.设计合成不同结构的六元氮杂环类质子型离子液体，并对其结构进行表征和分析，为深入研究其化学性质和应用奠定基础。
2.研究不同六元氮杂环类离子液体对CO2的吸收性能，深入探究其吸收机理，为新型环保吸附剂的开发提供理论和实验基础。
3.探究不同操作条件对吸收性能的影响，优化吸收性能，为应用高效稳定的CO2吸收剂提供科学依据，为降低CO2排放量做出贡献。
三、研究内容和步骤
1.设计合成六元氮杂环类质子型离子液体
根据文献调研，确定不同六元氮杂环类离子液体的结构设计，并利用合成化学和物理化学方法合成不同离子液体。对合成的离子液体进行表征和分析，包括红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(NMR)等，确定其结构。
2.研究不同离子液体对CO2的吸收性能
利用自制的吸收剂操作装置进行吸收实验，首先研究相同条件下不同离子液体对CO2的吸收能力，找出最佳吸收剂，并验证实验结果的稳定性和可重复性。根据吸收实验的结果，分析吸收机理，并对吸收性能进行定量描述和分析。
3.探究不同操作条件对吸收性能的影响
研究不同操作条件(例如温度、压力、离子液体浓度等)对吸收性能的影响，并进行实验验证和数据分析。通过优化操作条件，进一步提高离子液体的吸收能力和稳定性。
四、研究计划
本研究计划周期为12个月，预计分以下几个阶段进行：
1.文献调研和实验室准备期(1个月)
2.合成及表征不同六元氮杂环类离子液体(4个月)
3.考察不同离子液体对CO2吸收性能(5个月)
4.探究不同操作条件对吸收性能的影响(2个月)
5.结果分析和论文撰写期(2个月)
五、研究预期成果
1.成功合成不同六元氮杂环类质子型离子液体，并确定其结构和化学性质。
2.探究不同离子液体对CO2的吸收性能和机理，为新型环保吸附剂的研究和开发提供基础研究和实验支持。
3.探究不同操作条件对CO2吸收性能的影响，优化离子液体的吸收性能和稳定性。
4.发表高水平学术论文一篇，参加相关学术会议并进行交流。