論文開(kāi)題報(bào)告范文

目錄/提綱：……
一、課題研究背景及選題意義
二、本課題當(dāng)前的研究現(xiàn)狀
三、研究?jī)?nèi)容、方案及擬解決的問(wèn)題
四、論文的研究特色：
五、論文的研究進(jìn)展和進(jìn)度安排
六、參考文獻(xiàn)
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大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 院 化工學(xué)院
年 級(jí) 2008級(jí)
學(xué)位級(jí)別 學(xué)士

二Ο一二年二月二十六日
一、課題研究背景及選題意義
作為全球變暖的“元兇”之一的二氧化碳，是世界上人為排放量最大的溫室氣體。大量的二氧化碳排放不僅導(dǎo)致全球變暖，使得南北極冰川融化，海平面上升，還導(dǎo)致氣候干旱，土地沙漠化，各種自然災(zāi)害和人類疾病愈演愈烈，給環(huán)境和人類生活帶來(lái)重大災(zāi)害。除此之外，隨著地球上的資源的日益緊張，世界各國(guó)也越來(lái)越關(guān)注CO2的排放并致力于研究把作為“潛在碳資源”CO2加以回收利用。
目前，碳捕捉技術(shù)主要采用化學(xué)吸附法。其中，有機(jī)胺水溶液吸收法是脫除CO2最主要的方法，但有機(jī)胺具有一定的蒸氣壓，在脫碳過(guò)程中容易揮發(fā)，吸收劑損失大、再生能耗比較高、容易造成環(huán)境污染以及設(shè)備腐蝕，嚴(yán)重影響了該過(guò)程的綠色化和經(jīng)濟(jì)性。因此，迫切需要一種全新的資源化綠色CO2回收方式。
近年來(lái)，離子液體( IL)作為綠色化學(xué)的代表之一，在氣體分離領(lǐng)域廣受關(guān)注，研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用潛力顯著。利用離子液體固定CO2已引起各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注。離子液體是一種完全由特定陽(yáng)離子和陰離子組成的在室溫或接
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濃度相同時(shí)，MEA比其它胺類有更大的吸收能力。但是其缺點(diǎn)是吸收反應(yīng)熱高，因而再生熱耗高；溶液腐蝕性強(qiáng)；蒸氣壓高，因而其溶劑的損失較大。
單一有機(jī)胺吸收CO2時(shí)不能兼顧吸收和解吸效果。而混合胺以其相對(duì)于單一醇胺吸收量大、吸收速率快、解吸能耗小等優(yōu)勢(shì)，成為近年來(lái)吸收CO2的新選擇。Daniel等的研究表明，在MDEA溶液中加入少量的MEA可以明顯的提高CO2的吸收速率。A.chakma的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示混合胺溶液用于吸收CO2時(shí)，與其他傳統(tǒng)的胺溶液吸收方法相比較，溶劑再生所需熱能少，腐蝕速率以及溶劑損失也要低于傳統(tǒng)方法。

2.1離子液體的基本性質(zhì)
離子液體作為可設(shè)計(jì)溶劑，隨著陽(yáng)離子和陰離子的變化，離子液體的物理和化學(xué)特性會(huì)在很大范圍內(nèi)相應(yīng)改變。但值得注意的是，離子液體的結(jié)構(gòu)與其物理化學(xué)性質(zhì)有直接的聯(lián)系。與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑相比，離子液體具有以下特點(diǎn)：
（1） 沒(méi)有顯著的蒸氣壓。離子液體一般難以揮發(fā)，即使在較高的溫度和真空度下，也能保持穩(wěn)定的液態(tài)，這樣，一方面它不會(huì)成為蒸氣擴(kuò)散到大氣中去，從而造成環(huán)境污染；另一方面，它可以有很寬的液態(tài)范圍(有的可達(dá)約300 ℃) 。 因此，采用液體離子作為反應(yīng)溶劑，人們可以在更大的溫度范圍內(nèi)研究和控制反應(yīng)。
（2） 具有良好的溶解能力。它可以對(duì)許多有機(jī)物、有機(jī)金屬化合物、無(wú)機(jī)化合物甚至高分子材料具有很好的溶解性，有時(shí)可以達(dá)到很高的濃度。
（3） 導(dǎo)電性好。電位窗寬，離子液體的室溫電導(dǎo)率一般在10－3 S/cm 左右，可用作許多物質(zhì)的電解液。同時(shí)，離子液體擁有在較寬的電位范圍均不會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的特性， 其一般的電位穩(wěn)定范圍為4 V左右，這是普通溶劑所無(wú)法比擬的；
（4） 具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。離子液體一般不可燃，且一般可以回收，重復(fù)使使用，使用全方便，利于環(huán)保。
（5） 易于與其他物質(zhì)分離，可循環(huán)利用。
（6） 制備簡(jiǎn)單�？捎缮虡I(yè)品甲基咪唑和鹵代烷直接合成中間產(chǎn)物， 再與含有目標(biāo)陰離子的無(wú)機(jī)鹽反應(yīng)生成相應(yīng)的離子液體。

2.2離子液體吸收CO2的研究進(jìn)展
根據(jù)離子液體的結(jié)構(gòu)特征和CO2的吸收固定原理，離子液體可以分兩種情況來(lái)吸收固定二氧化碳：常規(guī)離子液體吸收CO2和功能化離子液體吸收CO2。
常規(guī)離子液體主要包括咪唑類及季銨、鏻、吡啶類離子液體，此類離子液體相對(duì)功能化離子液體更穩(wěn)定，且價(jià)格便宜，其吸收CO2能力一般且遠(yuǎn)低于功能化離子液體。
所謂功能化離子液體就是在離子液體原有的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上引入功能化基團(tuán)，從而改變離子液體的特性。Bates等人合成了第一例功能型離子液體[1-(3-丙氨基)-3-丁基咪唑四氟硼酸鹽][NH2 p-bim][BF4]，此類離子液體的陽(yáng)離子含有-NH2官能團(tuán)，其吸收機(jī)理是CO2襲擊N的_電子對(duì)，形成新的COO-基，另一個(gè)[NH2 p-bim]+的NH2基接受一個(gè)H+，形成NH3+基。并且發(fā)現(xiàn)在353 K～373 K的范圍內(nèi)，此離子液體即可脫吸，實(shí)現(xiàn)離子液體吸收劑的循環(huán)利用。
單獨(dú)使用功能化離子液體作為CO2的吸收劑無(wú)法避免高粘度、高成本等制約因素，如何有效地將離子液體液態(tài)性質(zhì)的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中為國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的發(fā)展注入新的動(dòng)力。Zhang等合成了同樣的功能型離子液體四丁基膦胺[P(C4)4]AA，考慮到功能型離子液體的粘度普遍偏高，為增加CO2在離子液體中的固定速度，將離子液體涂覆在多孔的硅凝膠表面，使其在硅膠表面形成一層薄膜，將CO2通入離子液體中進(jìn)行反應(yīng)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)4個(gè)循環(huán)的吸附脫附，仍然穩(wěn)定可逆。
實(shí)際上，工業(yè)中廣泛使用的MDEA脫除CO2的過(guò)程基本都是在水溶液中進(jìn)行的。因此，將功能化IL配制成水溶液吸收CO2便于工業(yè)應(yīng)用。Zhang等人選擇了四甲基銨甘氨酸([N1111][Gly])、四乙基銨甘氨酸([N2222][Gly])、四甲基銨賴氨酸([N1111][Lys])、四乙基銨賴氨酸([N2222][Lys])4種功能性離子液體作為活化劑與MDEA復(fù)配組成新型CO2吸收劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示離子液體能夠顯著提高M(jìn)DEA 水溶液吸收CO2的速率，且吸收速率隨著添加量的增加而提高。Zhao等合成了低粘度的胺基功能化離子液體，并將它們的水溶液及其它們與MDEA的混合溶液跟有機(jī)胺溶液吸收CO2進(jìn)行對(duì)比，比考察了它們的再生性能及其吸收機(jī)理。


三、研究?jī)?nèi)容、方案及擬解決的問(wèn)題
研究?jī)?nèi)容：
1、不同濃度的[MEA][Gly]溶液在不 ……（未完，全文共6808字，當(dāng)前僅顯示2391字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《論文開(kāi)題報(bào)告范文》）