改性SBA-15介孔脱硫剂的合成、表征及其应用研究的开题报告

改性SBA-15介孔脱硫剂的合成、表征及其应用研究的开题报告一、研究背景和意义煤炭、石油等能源及化工工业的发展，不可避免地产生了大量污染物，其中SO2是主要的大气污染物之一。它的排放会严重影响大气环境的质量，危害人体健康和生态环境的稳定性。因此，研究和开发高效的脱硫剂，对于减少大气污染和保护环境质量具有重要的意义。介孔材料具有大比表面积、高孔容、可调孔径、优异的催化性能等特点，是材料科学研究领域的热点之一。SBA-15是一种具有典型介孔结构的有序介孔材料，具有优异的物理、化学和热稳定性能。由于SBA-15表面上具有大量Si-OH基团和较好的酸性，故其很容易与硫化物反应，形成稳定的硫代酸盐，并且可以有效地催化氧化那些不利于SO2吸收和转化的物质。因此，研究和开发新型改性SBA-15介孔脱硫剂，对于改善大气环境质量和保护生态环境具有重要的意义。二、研究内容本项目旨在合成、表征及应用改性SBA-15介孔脱硫剂，具体研究内容包括：1.合成改性SBA-15介孔材料：采用模板法中的电压调控法，利用P123作为模板剂，通过改变添加剂种类和添加量的方法，合成一系列不同类型的改性SBA-15介孔材料。2.表征改性SBA-15介孔材料：通过常规的物化分析手段，如XRD、TEM、FTIR、N2吸附-脱附等方法，对不同类型的SBA-15介孔材料的表面形态、孔径大小、孔道结构以及化学组成进行详细的表征和分析。3.考察改性SBA-15介孔脱硫剂的吸附性能：利用吸附采样器对50~1000ppm的SO2气体进行吸附实验，考察不同类型的改性SBA-15介孔材料的吸附性能，分析其吸附容量、吸附速率和吸附特性等。4.研究改性SBA-15介孔脱硫剂的反应机理：通过动态测试的方法，对不同类型的改性SBA-15介孔材料中SO2的吸附、转化及生成的硫化物的特性进行研究和分析，为进一步优化和设计改性SBA-15介孔脱硫剂提供理论依据。三、研究意义1.合成改性SBA-15介孔材料的方法，为制备其他新型介孔材料提供了一种新的思路和方法，为新型介孔材料的研制和发展提供技术保障。2.研究改性SBA-15介孔脱硫剂的吸附性能及反应机理，可以为同类材料的研究提供借鉴和参考依据，也为制备出更高效、更普适的脱硫剂提供理论指导。3.对气相SO2污染治理、环境保护和能源消耗方面有重要意义，具有一定的社会、经济效益和环境效益。四、研究方法和计划1.方法(1)合成SBA-15介孔材料：采用电压调控法，通过改变添加剂种类和添加量，制备不同类型的改性SBA-15介孔材料。(2)表征SBA-15介孔材料：通过XRD、TEM、FTIR、N2吸附-脱附等方法，对SBA-15介孔材料的表面形态、孔径大小、孔道结构以及化学组成进行表征和分析。(3)考察改性SBA-15介孔脱硫剂的吸附性能：利用吸附采样器对50~1000ppm的SO2气体进行吸附实验，分析其吸附容量、吸附速率和吸附特性等。(4)研究改性SBA-15介孔脱硫剂的反应机理：通过动态测试的方法，分析不同类型的改性SBA-15介孔材料中SO2的吸附、转化及生成的硫化物的特性。2.计划(1)第一年：掌握电压调控法用于制备SBA-15介孔材料的方法，制备一批具有特殊结构和性能的SBA-15介孔材料；完成材料表面形态、孔径大小、孔道结构以及化学组成的表征和分析。(2)第二年：采用吸附采样器考察不同类型的改性SBA-15介孔材料的吸附性能，分析其吸附容量、吸附速率和吸附特性等；研究不同类型的改性SBA-15介孔材料中SO2的吸附、转化及生成的硫化物的特性。(3)第三年：根据前两年的研究结果，进一步优化和设计改性SBA-15介孔脱硫剂，研究脱硫剂的工业化应用前景。五、预期成果(1)成功制备出多种类型的改性SBA-15介孔材料，并对其进行表征和分析。(2)研究不同类型的改性SBA-15介孔材料的吸附性能及反应机理，对介孔材料的优