溶胶凝胶法制备钙基吸收剂循环捕获CO2的研究的开题报告

溶胶凝胶法制备钙基吸收剂循环捕获CO2的研究的开题报告一、选题背景及意义随着全球能源需求的不断增长和化石燃料的大量使用，大气中二氧化碳的浓度在持续上升，对全球气候和环境造成了巨大的影响。因此，减少CO2的排放和开发CO2的捕获技术已成为全球关注的热点问题。钙基吸收剂能有效地捕获CO2并形成碳酸钙，是目前应用较为广泛的CO2捕获技术之一。其中，利用溶胶凝胶法制备的钙基吸收剂具有高比表面积、良好的化学稳定性和反应活性等优点，是一种较为理想的材料。但目前该方法尚需要深入的研究和应用，探索该材料的制备及其对CO2的吸收效果的影响等问题仍亟需解决。因此，本研究旨在利用溶胶凝胶法制备钙基吸收剂，研究其在循环捕获CO2中的应用效果和影响因素，以期为有关行业和领域提供一定的理论和实践指导。二、研究内容本研究的主要内容包括：1.制备钙基吸收剂：利用溶胶凝胶法制备钙基吸收剂，并对其结构和物理化学性质进行表征。2.测定吸附性能：采用临界负荷法和变温吸附法研究钙基吸收剂在CO2吸收过程中的动力学特性和平衡吸附量。3.循环捕获CO2：在实验室模拟循环捕获CO2的条件下，考察钙基吸收剂的再生效果及其循环使用次数的变化规律。4.影响因素研究：研究参数包括CO2流量、温度、压力、水蒸汽含量等因素对吸附效果的影响。5.实际应用探索：将实验结果与实际应用进行比较，评估其在实际工业应用中的可行性和稳定性。三、研究方法本研究将采用溶胶凝胶法制备钙基吸收剂，并运用临界负荷法和变温吸附法测试其吸附性能，利用循环捕获CO2的装置对其再生效果及循环使用次数进行考察。影响因素将通过对各因素的单独和联合作用进行实验研究。实验数据将采用统计学方法进行数据处理和分析。此外，本项目还将结合文献综述和实际应用情况，对比分析已有的CO2捕获技术与本研究的研究成果，以期提高钙基吸收剂的吸附效率和产业化应用水平。四、预期成果本项目的预期成果包括：1.制备出具有较高吸附效率和稳定性的钙基吸收剂，为CO2循环捕获技术的应用提供理论和实践基础。2.对CO2吸附特性及相关影响因素进行深入研究，为CO2捕获技术的进一步开发和优化提供科学依据。3.提出一种基于溶胶凝胶法制备钙基吸收剂的CO2循环捕获技术路线，为环境保护和能源利用提供新的解决方案。五、研究计划本项目的研究计划如下：1.第一年：制备钙基吸收剂和进行吸附性能测试。2.第二年：考察钙基吸收剂的再生效果及其循环使用的变化规律，并研究影响因素。3.第三年：结合文献综述和实际应用情况，对比分析已有的CO2捕获技术与本研究的研究成果，并进行前期推广和实际应用的探索。六、参考文献1.LiX,ChenX,LiD,etal.Preparationofsolidbasecatalystbyimpregnationoftert-butylamineontoSBA-15anditscatalyticperformanceinthereactionofCO2withethyleneoxide[J].JournalofMolecularCatalysisA:Chemical,2015,398:71-79.2.ChenJ,ZhangH,ChenG,etal.CO2capturefromfluegasusingsolidadsorbents:areview.[J].Journalofenvironmentalmanagement,2016,182:452-465.3.GiddeyS,BadwalSPS,KulkarniA,etal.AShortReviewonCarbonDioxideCap