开放金属铜位点MOFs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

烃类化合物是石油化工行业的重要基础原料，其高效分离对于资源利用和环境保护至关重要。

传统的烃类分离技术如蒸馏、萃取等存在能耗高、选择性差等缺点，难以满足日益增长的需求。

因此，开发高效、节能、环保的烃类分离新技术具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在mofs材料的合成、表征以及在气体吸附和分离方面的应用进行了广泛的研究。

国内研究现状：国内在mofs材料的合成和应用方面取得了一定的进展。

例如，中国科学院福建物质结构研究所、吉林大学、浙江大学等单位在mofs材料的合成方法、结构调控以及吸附分离性能等方面开展了系统深入的研究工作，并在国际知名期刊上发表了一系列高水平论文。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题的主要研究内容包括:
1.开放金属铜位点mofs材料的合成与表征-采用溶剂热法或其他有效方法，设计合成一系列具有开放金属铜位点的mofs材料。

-利用x射线衍射(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)、氮气吸附-脱附测试(bet)等手段对合成的mofs材料进行结构表征，分析其晶体结构、形貌、孔径分布和比表面积等性质。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论计算相结合的方法，具体步骤如下：
1.材料合成与表征：-查阅文献，选择合适的开放金属铜位点mofs材料，并根据文献报道的方法进行合成。

-对合成的材料进行结构表征，包括xrd、sem、tem、bet等，确定其晶体结构、形貌、孔径分布和比表面积等性质。

2.吸附性能测试：-利用静态吸附法，测定mofs材料对不同烃类分子（如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等）的吸附等温线，并计算吸附量、吸附热力学参数和吸附选择性等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.合成新型开放金属铜位点mofs材料：-通过设计合成具有特定结构和组成的新型开放金属铜位点mofs材料，为高效分离烃类混合物提供新的材料基础。

2.深入研究吸附分离机理：-结合实验结果和理论计算，深入分析开放金属铜位点与不同烃类分子之间的相互作用机制，揭示材料结构、组成与吸附性能之间的构效关系。

3.优化材料吸附分离性能：-通过调控mofs材料的合成条件和后处理方法，优化材料的结构和组成，以期提高其对目标烃类分子的吸附选择性和分离效率。

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.徐静,张庆敏,李娜,等.金属有机框架材料在气体吸附分离中的研究进展[j].化学进展,2018,30(9/10):1541-1553.

2.陈龙,李俊,李忠,等.金属有机框架材料在气体吸附分离中的应用[j].无机材料学报,2018,33(1):1-16.

3.张丽娜,张香文,李春喜,等.金属有机框架材料在c2烃分离中的研究进展[j].化学进展,2019,31(7):1061-1073.