多孔氢键超分子有机框架材料的制备及其气体吸附分离性能研究的开题报告一、研究背景及意义随着全球经济的快速发展和人口的不断增加，能源和环境问题日益突出，气体的吸收、分离和储存已成为当前的重要问题。其中，重要的气体有二氧化碳、甲烷、氢气等。多孔有机框架材料（MOF）具有优异的气体吸附和分离性能，已成为新型气体吸附剂和分离剂的研究热点之一。在这些MOF材料中，多孔氢键超分子有机框架材料（HB-MOF）是一类具有特殊结构和性质的MOF。HB-MOF材料的制备及其气体吸附分离性能研究对于提高气体的吸附分离效率，实现可持续发展和低碳经济具有重要的理论和实际意义。因此，通过对HB-MOF材料的制备及其性能进行研究和探讨，可以为气体吸附、分离和储存等方面的应用提供有力的支持和保障。二、研究内容及方法1.研究内容（1）研究多孔氢键超分子有机框架材料在不同条件下的制备方法及工艺流程；（2）探究不同气体在HB-MOF材料中的吸附与分离规律，研究HB-MOF材料的气体选择性和吸附能力等性质。2.研究方法（1）HB-MOF材料的制备方法研究：采用常规的水热法、负载法或共晶法等制备方法，优化反应条件以获得具有理想性能的HB-MOF材料；（2）气体吸附分离性能评价：采用气相色谱、比表面积分析仪、原位傅里叶变换红外光谱等手段对HB-MOF吸附分离性能进行评价。使用二氧化碳、甲烷和氢气等常见的气体进行实验，探究它们在HB-MOF材料中的吸附和分离规律。三、预期研究结果与意义1.预期研究结果（1）成功制备出具有理想性能的HB-MOF材料，探究其制备方法和工艺流程；（2）通过实验得到各种气体在HB-MOF材料中的吸附与分离规律，分析HB-MOF材料的气体选择性和吸附能力等性质。2.预期研究意义（1）完善MOF材料体系的研究，丰富新型气体吸附和分离剂的设计理论，提高气体吸附和分离效率。（2）为构建高效、绿色、低成本的气体吸附、分离和储存等技术提供了重要的材料基础和理论依据。四、可行性分析随着新材料、新技术和新方法的不断涌现，MOF材料的研究已经取得了很大的进展。本研究主要围绕多孔氢键超分子有机框架材料在气体吸附和分离方面的应用展开，研究内容具有一定的可行性和实际意义。同时，本研究所采用的制备方法和评价技术已被广泛应用于MOF材料的研究，具有可靠性和充分性。因此，本研究拟定的研究计划和方法具有可行性和切实可行性，预期可取得良好的研究成果和实际效果。五、进度安排和预计时间2021年12月-2022年3月：文献综述、理论储备。2022年4月-2022年6月：多孔氢键超分子有机框架材料的制备。2022年7月-2022年9月：气体吸附分离性能评价。2022年10月-2022年12月：数据分析、结果总结和论文撰写。六、参考文献[1]GuoY,YinX,LiX,etal.RationalDesignofThree-DimensionalCovalentOrganicFrameworkNetworktowardHighlyEfficientH2/CO2Separation[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2014,136(18):6307-6310.[2]XueM,GeJ,YinL,etal.Ultrahighnatrualgasadsorptionofmodifiedzeoliticimidazolateframework-8[J].ChemSusChem,2016,9:1906-1910.[3]ZhouW,ChenB.PorousMetal-OrganicFrameworksforGasStorageandSeparation:What,How,andWhy?[J].JournalofPhysicalChemistryLetters,2015,6(23):4752-4769.[4]YuQ,LiG,ZhaiY,etal.FacileSynthesisofTailoredFe-MIL-101/MIL-53(Al)HybridMaterialsandTheirPerformancefortheAdsorptionofCO2,C2H4andH2[J].Industrial&EngineeringChemistryResearch,2014,53(40):15696-15703.[5]吴洋.多孔氢键超分子有机框架材料制备及其分离性能研究[D].武汉理工大学,2020.