溶膠凝膠法制備鈣基吸收劑循環(huán)捕獲CO2的研究的開題報(bào)告

溶膠凝膠法制備鈣基吸收劑循環(huán)捕獲CO2的研究的開題報(bào)告一、選題背景及意義隨著全球能源需求的不斷增長和化石燃料的大量使用，大氣中二氧化碳的濃度在持續(xù)上升，對全球氣候和環(huán)境造成了巨大的影響。因此，減少CO2的排放和開發(fā)CO2的捕獲技術(shù)已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)問題。鈣基吸收劑能有效地捕獲CO2并形成碳酸鈣，是目前應(yīng)用較為廣泛的CO2捕獲技術(shù)之一。其中，利用溶膠凝膠法制備的鈣基吸收劑具有高比表面積、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和反應(yīng)活性等優(yōu)點(diǎn)，是一種較為理想的材料。但目前該方法尚需要深入的研究和應(yīng)用，探索該材料的制備及其對CO2的吸收效果的影響等問題仍亟需解決。因此，本研究旨在利用溶膠凝膠法制備鈣基吸收劑，研究其在循環(huán)捕獲CO2中的應(yīng)用效果和影響因素，以期為有關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域提供一定的理論和實(shí)踐指導(dǎo)。二、研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容包括：1.制備鈣基吸收劑：利用溶膠凝膠法制備鈣基吸收劑，并對其結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。2.測定吸附性能：采用臨界負(fù)荷法和變溫吸附法研究鈣基吸收劑在CO2吸收過程中的動(dòng)力學(xué)特性和平衡吸附量。3.循環(huán)捕獲CO2：在實(shí)驗(yàn)室模擬循環(huán)捕獲CO2的條件下，考察鈣基吸收劑的再生效果及其循環(huán)使用次數(shù)的變化規(guī)律。4.影響因素研究：研究參數(shù)包括CO2流量、溫度、壓力、水蒸汽含量等因素對吸附效果的影響。5.實(shí)際應(yīng)用探索：將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行比較，評估其在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中的可行性和穩(wěn)定性。三、研究方法本研究將采用溶膠凝膠法制備鈣基吸收劑，并運(yùn)用臨界負(fù)荷法和變溫吸附法測試其吸附性能，利用循環(huán)捕獲CO2的裝置對其再生效果及循環(huán)使用次數(shù)進(jìn)行考察。影響因素將通過對各因素的單獨(dú)和聯(lián)合作用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。此外，本項(xiàng)目還將結(jié)合文獻(xiàn)綜述和實(shí)際應(yīng)用情況，對比分析已有的CO2捕獲技術(shù)與本研究的研究成果，以期提高鈣基吸收劑的吸附效率和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用水平。四、預(yù)期成果本項(xiàng)目的預(yù)期成果包括：1.制備出具有較高吸附效率和穩(wěn)定性的鈣基吸收劑，為CO2循環(huán)捕獲技術(shù)的應(yīng)用提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。2.對CO2吸附特性及相關(guān)影響因素進(jìn)行深入研究，為CO2捕獲技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)和優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。3.提出一種基于溶膠凝膠法制備鈣基吸收劑的CO2循環(huán)捕獲技術(shù)路線，為環(huán)境保護(hù)和能源利用提供新的解決方案。五、研究計(jì)劃本項(xiàng)目的研究計(jì)劃如下：1.第一年：制備鈣基吸收劑和進(jìn)行吸附性能測試。2.第二年：考察鈣基吸收劑的再生效果及其循環(huán)使用的變化規(guī)律，并研究影響因素。3.第三年：結(jié)合文獻(xiàn)綜述和實(shí)際應(yīng)用情況，對比分析已有的CO2捕獲技術(shù)與本研究的研究成果，并進(jìn)行前期推廣和實(shí)際應(yīng)用的探索。六、參考文獻(xiàn)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