超声波辅助共沉淀法制备高温煤气脱硫剂铁酸锌的开题报告.docx

超声波辅助共沉淀法制备高温煤气脱硫剂铁酸锌的开题报告

一、研究背景及意义

目前我国的能源结构主要以煤炭、石油和天然气为主，其中煤炭资源丰富，但在能源开发和利用中也存在一定的环境问题。其中，煤炭中的硫化物是造成大气中SO2的主要来源，严重影响了大气质量和环境生态。为解决这一问题，需要开发高效、低成本、环保的煤气脱硫剂。

铁酸锌是一种常见的煤气脱硫剂，具有良好的脱硫效果和稳定性，但其制备工艺较为复杂，同时也存在成本较高的问题。因此，研究新型的合成方法和技术，提高铁酸锌的制备效率和降低成本，具有重要的研究价值和实际意义。

二、研究目的

本研究旨在开发一种高效、低成本、环保的铁酸锌制备方法，采用超声波辅助共沉淀法制备高温煤气脱硫剂铁酸锌，并深入探究其制备工艺和机理，为煤气脱硫领域提供新的解决方案。

具体研究内容如下：

1.优化超声波辅助共沉淀法制备铁酸锌的工艺条件，包括沉淀剂用量、反应时间和超声功率等因素。

2.对所制备的铁酸锌样品进行物理化学性质分析，包括形貌、晶体结构、光谱特性和脱硫效果等。

3.探究超声波技术对铁酸锌制备过程中的影响机理，包括超声波对沉淀速率、结晶形貌和晶体结构的影响。

4.对所制备的铁酸锌样品进行应用性能测试，包括在模拟高温煤气中的脱硫效果和稳定性测试。

三、研究方法

1.实验设计：采用超声波辅助共沉淀法制备铁酸锌，并系统地研究其制备工艺和机理。

2.实验过程：采用不同沉淀剂用量、反应时间和超声功率等因素，制备铁酸锌样品，并进行物理化学性质分析和应用性能测试。

3.分析方法：采用SEM、TEM、XRD、FTIR等仪器对铁酸锌样品进行形貌、晶体结构、光谱特性等物理化学性质分析，采用高温煤气反应装置等仪器进行脱硫效果和稳定性的测试。

四、研究意义

本研究通过采用超声波辅助共沉淀法，制备高温煤气脱硫剂铁酸锌，具有制备工艺简单、效率高、成本低等优点，能够满足工业生产的需要。同时，通过对超声波技术对制备过程中的影响机理的探究，有助于深入理解铁酸锌合成过程中的物理化学变化机理，为煤气脱硫剂的研究提供新的思路和解决方案。因此，本研究具有重要的理论意义和实际应用价值。