論文開題報告范文

目錄/提綱：……
一、課題研究背景及選題意義
二、本課題當前的研究現(xiàn)狀
三、研究內(nèi)容、方案及擬解決的問題
四、論文的研究特色：
五、論文的研究進展和進度安排
六、參考文獻
……

論文開題報告范文

大學學士學位論文開題報告
學 院 化工學院
年 級 2008級
學位級別 學士

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致全球變暖，使得南北極冰川融化，海平面上升，還導致氣候干旱，土地沙漠化，各種自然災害和人類疾病愈演愈烈，給環(huán)境和人類生活帶來重大災害。除此之外，隨著地球上的資源的日益緊張，世界各國也越來越關注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，碳捕捉技術主要采用化學吸附法。其中，有機胺水溶液吸收法是脫除CO2最主要的方法，但有機胺具有一定的蒸氣壓，在脫碳過程中容易揮發(fā)，吸收劑損失大、再生能耗比較高、容易造成環(huán)境污染以及設備腐蝕，嚴重影響了該過程的綠色化和經(jīng)濟性。因此，迫切需要一種全新的資源化綠色CO2回收方式。
近年來，離子液體( IL)作為綠色化學的代表之一，在氣體分離領域廣受關注，研究價值和應用潛力顯著。利用離子液體固定CO2已引起各國學者的廣泛關注。離子液體是一種完全由特定陽離子和陰離子組成的在室溫或接
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濃度相同時，MEA比其它胺類有更大的吸收能力。但是其缺點是吸收反應熱高，因而再生熱耗高；溶液腐蝕性強；蒸氣壓高，因而其溶劑的損失較大。
單一有機胺吸收CO2時不能兼顧吸收和解吸效果。而混合胺以其相對于單一醇胺吸收量大、吸收速率快、解吸能耗小等優(yōu)勢，成為近年來吸收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的實驗結果顯示混合胺溶液用于吸收CO2時，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)
離子液體作為可設計溶劑，隨著陽離子和陰離子的變化，離子液體的物理和化學特性會在很大范圍內(nèi)相應改變。但值得注意的是，離子液體的結構與其物理化學性質(zhì)有直接的聯(lián)系。與傳統(tǒng)的有機溶劑相比，離子液體具有以下特點：
（1） 沒有顯著的蒸氣壓。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，一方面它不會成為蒸氣擴散到大氣中去，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(有的可達約300 ℃) 。 因此，采用液體離子作為反應溶劑，人們可以在更大的溫度范圍內(nèi)研究和控制反應。
（2） 具有良好的溶解能力。它可以對許多有機物、有機金屬化合物、無機化合物甚至高分子材料具有很好的溶解性，有時可以達到很高的濃度。
（3） 導電性好。電位窗寬，離子液體的室溫電導率一般在10－3 S/cm 左右，可用作許多物質(zhì)的電解液。同時，離子液體擁有在較寬的電位范圍均不會發(fā)生電化學反應的特性， 其一般的電位穩(wěn)定范圍為4 V左右，這是普通溶劑所無法比擬的；
（4） 具有較好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。離子液體一般不可燃，且一般可以回收，重復使使用，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， 再與含有目標陰離子的無機鹽反應生成相應的離子液體。

2.2離子液體吸收CO2的研究進展
根據(jù)離子液體的結構特征和CO2的吸收固定原理，離子液體可以分兩種情況來吸收固定二氧化碳：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，此類離子液體相對功能化離子液體更穩(wěn)定，且價格便宜，其吸收CO2能力一般且遠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結構上引入功能化基團，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]，此類離子液體的陽離子含有-NH2官能團，其吸收機理是CO2襲擊N的_電子對，形成新的COO-基，另一個[NH2 p-bim]+的NH2基接受一個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，實現(xiàn)離子液體吸收劑的循環(huán)利用。
單獨使用功能化離子液體作為CO2的吸收劑無法避免高粘度、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)勢應用到工業(yè)生產(chǎn)中為國內(nèi)外相關研究的發(fā)展注入新的動力。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通入離子液體中進行反應，整個實驗經(jīng)過4個循環(huán)的吸附脫附，仍然穩(wěn)定可逆。
實際上，工業(yè)中廣泛使用的MDEA脫除CO2的過程基本都是在水溶液中進行的。因此，將功能化IL配制成水溶液吸收CO2便于工業(yè)應用。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復配組成新型CO2吸收劑。實驗結果顯示離子液體能夠顯著提高MDEA 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的混合溶液跟有機胺溶液吸收CO2進行對比，比考察了它們的再生性能及其吸收機理。


三、研究內(nèi)容、方案及擬解決的問題
研究內(nèi)容：
1、不同濃度的[MEA][Gly]溶液在不 ……（未完，全文共6808字，當前僅顯示2391字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題報告范文》）