CO2在离子液体及小分子溶剂中溶解度的分子模拟研究的开题报告.docx

CO2在离子液体及小分子溶剂中溶解度的分子模拟研究的开题报告

1.研究背景及意义：

随着全球经济的快速发展和人口的增加，二氧化碳排放量不断增加，导致大气中二氧化碳浓度不断升高，进一步引起气候变化问题。因此，CO2的减排和利用是国际社会广泛关注的热点问题之一。离子液体作为一种新型溶剂，在CO2的吸收与分离中展现出了优越的性能。因此，研究CO2在离子液体及小分子溶剂中的溶解度及其机理具有重要的科学和实际应用意义。

2.研究内容：

本研究拟采用分子模拟的方法，结合密度泛函理论和分子动力学模拟技术，研究CO2在不同离子液体及小分子溶剂中的溶解度及其机理。具体包括以下内容：

（1）构建CO2-离子液体及CO2-小分子溶剂的模型，并通过分子动力学模拟计算溶解度；

（2）利用密度泛函理论，分析CO2在溶剂中的化学吸附机理及其影响因素；

（3）分析离子液体结构与CO2溶解度的关系，揭示离子液体的相互作用机制。

3.预期成果：

（1）揭示不同离子液体及小分子溶剂中CO2溶解度的规律和机理，为CO2的吸收、分离和利用提供理论指导；

（2）发现离子液体结构与CO2溶解度的关系，为设计开发高性能的CO2吸收材料和离子液体溶剂提供参考。

4.研究方法：

（1）利用分子建模软件构建CO2-离子液体及CO2-小分子溶剂的模型；

（2）采用分子动力学模拟方法计算不同条件下CO2在溶剂中的溶解度；

（3）利用密度泛函理论，结合材料计算软件计算CO2的化学吸附机理及影响因素；

（4）通过分析离子液体结构与CO2溶解度的关系，揭示离子液体的相互作用规律。

5.研究进度计划：

阶段一（1-3个月）：阅读文献，深入了解CO2在离子液体及小分子溶剂中的溶解度及其机理；

阶段二（4-6个月）：构建CO2-离子液体及CO2-小分子溶剂的模型，并进行初步的分子动力学模拟；

阶段三（7-9个月）：利用密度泛函理论计算CO2的化学吸附机理及其影响因素；

阶段四（10-12个月）：分析离子液体结构与CO2溶解度的关系，并总结成果，撰写毕业论文。