金属有机骨架材料选择性吸附分离烃类混合物的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

烃类混合物的分离是化工行业中至关重要的一环，传统的分离方法如蒸馏、萃取等存在能耗高、效率低等问题，因此开发高效、节能、环保的新型分离技术具有重要的现实意义。

金属有机骨架材料（metal-organicframeworks,mofs）作为一种新兴的多孔材料，具有比表面积大、孔径可调、结构多样化等优点，在气体吸附分离领域展现出巨大的应用潜力。

本课题以mofs材料为研究对象，探索其在烃类混合物分离中的应用，旨在为解决烃类分离领域的技术难题提供新的思路和方法。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，mofs材料在气体吸附分离领域的研究取得了显著进展。

国内外学者在mofs材料的合成、结构调控、吸附性能研究以及分离机理探索等方面开展了大量工作，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将从mofs材料的制备、表征、吸附性能以及分离机理等方面展开研究，具体内容如下：1.合成具有特定孔道结构和表面性质的mofs材料，并对其进行结构和性质表征。

2.研究mofs材料对不同烃类混合物的吸附等温线、吸附动力学和吸附选择性。

3.探讨不同因素（如温度、压力、吸附质浓度等）对mofs材料吸附分离性能的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究和理论计算相结合的方法。

首先，通过溶剂热法或水热法合成目标mofs材料，并利用x射线衍射（xrd）、扫描电子显微镜（sem）、氮气吸附脱附等手段对材料的结构和性质进行表征。

其次，利用气体吸附仪测试mofs材料对不同烃类混合物的吸附等温线、吸附动力学和吸附选择性，并分析温度、压力、吸附质浓度等因素对吸附分离性能的影响。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.设计合成新型mofs材料，并对其进行结构和性质调控，以提高其对烃类混合物的吸附分离性能。

2.系统研究不同因素对mofs材料吸附分离性能的影响，并揭示其吸附机理。

3.结合分子模拟等手段，深入研究mofs材料对烃类混合物吸附分离的机理，并建立结构与性能之间的关系。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 李忠, 薛玉瑞, 孙岐, 等. 金属有机骨架材料吸附分离c4烃类混合物的研究进展[j]. 化学通报, 2020, 83(10): 917-925.

[2] 孙伟, 张香文, 李春喜, 等. 金属有机骨架材料在气体吸附分离中的应用[j]. 化工进展, 2018, 37(10): 3900-3911.

[3] 张琳, 张锁江, 韩丽丽, 等. 金属-有机骨架材料在气体吸附分离领域的应用[j]. 无机材料学报, 2017, 32(1): 1-14.