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介孔二氧化硅基分子筛制备及对烟气中的甲苯、氨气吸附性能研究的开题报告

一、研究背景和意义

随着工业和交通的发展，烟气污染已成为严重的环境问题。其中，甲苯和氨气是烟气中主要的有害气体之一，对空气质量和人体健康造成严重威胁。因此，开发高效的甲苯和氨气吸附材料具有重要的意义。

分子筛是一种具有孔隙结构的纳米材料，具有比表面积大、孔径可控等优点，被广泛用于吸附、催化等领域。此外，介孔二氧化硅作为一种新型的高效吸附材料，也受到了广泛的关注。本研究拟将介孔二氧化硅作为载体，制备分子筛，并研究其在烟气中甲苯和氨气吸附性能，为探究高效烟气净化材料提供新思路和方法。

二、研究内容和方法

1.分子筛制备

（1）前驱体合成：以正硅酸乙酯和非离子表面活性剂为原料，采用水热法合成介孔二氧化硅前驱体。

（2）模板剂去除：采用酸处理的方法去除前驱体中的模板剂。

（3）分子筛合成：将模板剂去除后的前驱体与硅烷烷基化剂进行缩合反应，制备介孔二氧化硅基分子筛。

2.吸附性能研究

（1）实验装置：搭建烟气吸附装置，分别以甲苯和氨气为吸附气体，采用气相色谱法测定吸附效果。

（2）吸附性能研究：系统研究介孔二氧化硅基分子筛对甲苯和氨气吸附性能，并探究其吸附机理。

三、预期成果

1.制备介孔二氧化硅基分子筛，实现对孔径和比表面积的可控调控。

2.研究介孔二氧化硅基分子筛对烟气中甲苯和氨气的吸附性能和机理，探究分子筛结构与性能的关系。

3.提供一种新颖的高效甲苯和氨气净化材料，为工程应用提供理论基础和实践参考。

四、进度安排

阶段|内容|预计完成时间

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第一阶段|文献调研和前期实验|2个月

第二阶段|分子筛制备和表征|3个月

第三阶段|烟气吸附性能研究|4个月

第四阶段|数据分析和撰写论文|3个月

五、参考文献

1.Almeida,F.C.G.,etal.,Mesoporoussilicaandaluminosilicates:Advancesbythecombinationoftemplatingmethodsandcomputationalandspectroscopictools.ChemicalReviews,2019.119(10):p.6587-16421.

2.Cheng,J.,etal.,Orderedmesoporoussilicaandalumina-supportedmetaloxidecatalystsforenvironmentalapplications.CatalysisReviews-ScienceandEngineering,2017.59(2):p.93-141.

3.Yang,H.,etal.,Diagnosisandtreatmentofpollutantsinindustrialairpollutionsources:anoverview.EnvironmentalScienceandPollutionResearch,2020.27(24):p.29544-29554.

4.Zhang,X.,etal.,AdsorptiveremovalofVOCsfromindoorairusingmesoporoussilicamaterials:areview.JournalofMaterialsScience,2020.55(8):p.3219-3244.