兼具酸碱作用位点的功能型MOF材料的可控设计及其在CO2催化转化中的应用开题报告
2020-04-12 08:47:14
1. 研究目的与意义(文献综述)
近一百年以来,由于人类社会活动的影响,比如城市化、森林砍伐、过度放牧以及由于工业化与交通运输的高速发展引起的大气中的二氧化碳和其他微量气体浓度的变化导致了温室效应的加重,进而引起全球气温的上升,一百年来平均约上升了0.6摄氏度。[1]
因此控制温室效应的加剧至关重要,除了调整能源战略、植树造林、控制人口等措施之外,主要温室气体二氧化碳的捕获和隔离(ccs)对于减缓全球变暖的步伐有着非常重要的作用。[2]
目前温室气体的排放总量是全球共同关心的环境问题,已引起各国政府、学术界的广泛关注。对已经排放的二氧化碳的回收分离、捕获储存、资源化利用等技术减少或消除其排放不失为一种可靠的做法。[3]但是二氧化碳捕集技术成本高,封装技术的安全性没有保障,其转化所需要的条件十分严苛,并且会伴随着催化剂表面积碳甚至结构坍塌等一系列的问题,使得学术界对二氧化碳的研究一致非常重视。比较主流的二氧化碳催化消除主要技术有:合成甲烷气体;加氢生成甲醇、二甲醚、甲酸;分解等。比如通过光催化法将二氧化碳转化成甲烷、甲醇等可储存燃料。[4、5]
2. 研究的基本内容与方案
2.1 研究设计基本内容
本课题的基本内容是设计一种负载cu(Ⅱ)的mof材料作为非均相路易斯酸催化剂,突吡啶氮螯合的cu(Ⅱ)提供路易斯酸位点,而吡啶氮作为一种碱位点,酸碱位点的协同作用能够有效的催化环氧化物与二氧化碳环氧化生成相应的碳酸盐。主要包括mof材料的设计合成、材料表征、催化实验、数据处理等。
2.2 目标
3. 研究计划与安排
(1)查阅相关文献,了解相关背景,设计实验方案,3月1日-3月15日。
(2)合成mof材料,负载铜金属纳米粒子,3月16-4月1日。
(3)cu@mof材料表征,包括xrd,扫描电镜,bet,xps,icp等,4月2日-4月20日。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]曹跟华,李玉杰,张素云. 浅谈二氧化碳与温室效应[a]. 河北省环境科学学会.环境与健康:河北省环境科学学会环境与健康论坛暨2008年学术年会论文集[c].河北省环境科学学会:,2008:4.
[2]黄黎明,陈赓良. 二氧化碳的回收利用与捕集储存[j]. 石油与天然气化工,2006(05):354-358 332.
[3]庄林. 减缓温室效应不妨资源化利用二氧化碳[j]. 资源与人居环境,2007(13):52-55.