CO2吸附強(qiáng)化生物油催化重整制氫的基礎(chǔ)研究的開題報(bào)告

CO2吸附強(qiáng)化生物油催化重整制氫的基礎(chǔ)研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，全球?qū)δ茉葱枨蟮脑鲩L(zhǎng)和環(huán)境污染問題的加劇使得可持續(xù)能源的研究和利用愈加重要。其中氫能作為一種能量資源具有能源密度高、無污染、無排放、可再生等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛的關(guān)注和研究。生物油是一種大分子量、含氧化合物混合物，與傳統(tǒng)的石油燃料相比，生物油的氧含量高、硫含量低、粘度小等特點(diǎn)使其成為制備氫的良好原料。然而，直接利用生物油制氫的過程中存在許多問題，如氧化反應(yīng)的產(chǎn)生、催化劑壽命的短、CO和CO2等副反應(yīng)的發(fā)生等，使得制氫效率低、反應(yīng)條件苛刻，同時(shí)對(duì)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此，在生物油制氫方面的研究，具有非常重要的意義。二、研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線本研究旨在研究CO2吸附強(qiáng)化生物油催化重整制氫的基礎(chǔ)性問題。具體內(nèi)容包括以下兩方面：1.研究CO2吸附對(duì)生物油重整制氫的催化性能的影響機(jī)理。通過對(duì)CO2在反應(yīng)體系中的吸附行為和吸附劑飽和后的再生行為的研究，探究CO2吸附對(duì)催化劑催化性能的影響機(jī)理，為CO2吸附強(qiáng)化制氫提供依據(jù)。2.優(yōu)化生物油重整制氫的反應(yīng)條件。通過設(shè)計(jì)一些新型催化劑，對(duì)反應(yīng)溫度、壓力、速率、質(zhì)量空速等反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，提高生物油重整制氫的效率和催化劑的穩(wěn)定性，并考察CO2的加入對(duì)反應(yīng)成果的影響。三、預(yù)期目標(biāo)和研究意義通過本研究，預(yù)計(jì)能夠達(dá)到以下目標(biāo)：1.確定吸附劑的最佳合成配比和最佳反應(yīng)條件，以提高吸附劑的吸附能力和再生性能；2.設(shè)計(jì)新型催化劑并優(yōu)化反應(yīng)條件，提高生物油重整制氫的效率和催化劑的穩(wěn)定性；3.探究CO2對(duì)生物油重整制氫的影響機(jī)理，為CO2吸附強(qiáng)化制氫提供依據(jù)；4.推動(dòng)生物油制氫技術(shù)的發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的影響，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。四、研究方法本項(xiàng)目主要采用以下研究方法：1.采用各種物理和化學(xué)測(cè)試技術(shù)對(duì)催化劑的表征，包括透射電鏡、掃描電鏡、X射線衍射、傅里葉變換紅外光譜等；2.對(duì)吸附劑飽和后的CO2進(jìn)行再生，并研究吸附劑的吸附能力和再生性能；3.通過微反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)方法對(duì)催化劑的性能進(jìn)行測(cè)試，并優(yōu)化反應(yīng)條件；4.通過計(jì)算化學(xué)方法對(duì)催化劑的表面結(jié)構(gòu)、吸附劑的吸附機(jī)理進(jìn)行計(jì)算分析。五、項(xiàng)目進(jìn)度安排本項(xiàng)目分為以下五個(gè)階段：第一階段：研究生物油和CO2重整的催化反應(yīng)機(jī)理，進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研和理論研究。預(yù)計(jì)完成時(shí)間：2個(gè)月。第二階段：合成各種吸附劑，并研究吸附劑對(duì)CO2的吸附特性。預(yù)計(jì)完成時(shí)間：4個(gè)月。第三階段：設(shè)計(jì)和制備新型催化劑，并進(jìn)行表征測(cè)試。預(yù)計(jì)完成時(shí)間：3個(gè)月。第四階段：通過微反器實(shí)驗(yàn)對(duì)催化劑進(jìn)行測(cè)試，并優(yōu)化反應(yīng)條件，提高反應(yīng)效率。預(yù)計(jì)完成時(shí)間：6個(gè)月。第五階段：總結(jié)研究成果，撰寫并提交論文。預(yù)計(jì)完成時(shí)間：3個(gè)月。六、預(yù)算和資源需求本項(xiàng)目需求的資源包括材料、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)、資料等各種方面。預(yù)算詳情如下：1.實(shí)驗(yàn)室使用費(fèi)：100,000元/年。2.材料費(fèi)：50,000元/年。3.設(shè)備費(fèi)：200,000元/年。4.人員費(fèi)用：200,000元/年。五、參考文獻(xiàn)1.田文雄.生物油制氫的研究進(jìn)展[J].廣東石油化工高職高專學(xué)報(bào),2010,12(2):17-20.2.劉文耀.生物油重整制氫[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展,2012,3(4):341-345.3.ZhaiX,ZhouJ,WangY,etal.CO2uptakeandregenerationofthemagnesium-base