高分子微球模板法空心氧化锆微球的制备及表征的开题报告.docx

高分子微球模板法空心氧化锆微球的制备及表征的开题报告
1.研究背景和意义
空心氧化锆微球是一种新型的高性能材料，具有广泛的应用前景。空心氧化锆微球在催化、吸附、分离、传感等领域有着重要的应用价值。目前，已经有很多方法用于制备空心氧化锆微球，如溶胶-凝胶法、水热法、反相微乳液法等。但是这些方法存在一些缺陷，如制备工艺复杂、易产生不均匀的粒径分布、粉末不易分散等。因此，开发一种简单易行、粒径分布均匀的制备空心氧化锆微球的方法具有重要意义。
2.研究目的
本研究旨在利用高分子微球模板法制备空心氧化锆微球，并对其进行表征，探究其制备工艺和性质。
3.预期研究内容
(1)制备高分子微球；
(2)制备空心氧化锆微球；
(3)对空心氧化锆微球进行表征，包括颗粒形貌、粒径分布、结晶性、孔径和孔结构等；
(4)探究影响制备空心氧化锆微球性质的因素，如高分子微球的形貌、尺寸等；
(5)探究空心氧化锆微球在催化、吸附、分离等应用领域的性能。
4.预期研究结果
(1)成功制备出具有一定粒径分布、结晶性良好、孔径和孔结构可调的空心氧化锆微球；
(2)探究了高分子微球的形貌、尺寸等因素对空心氧化锆微球性质的影响；
(3)对空心氧化锆微球进行了催化、吸附、分离等方面的性能测试，发现其具有优良的性能，并具有广阔的应用前景。
5.研究方法和技术路线
(1)合成高分子微球模板；
(2)利用高分子微球模板制备空心氧化锆微球；
(3)对空心氧化锆微球进行表征，包括采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等技术对其颗粒形貌、粒径分布、结晶性、孔径和孔结构等进行表征；
(4)探究高分子微球的形貌、尺寸等因素对空心氧化锆微球性质的影响；
(5)测试空心氧化锆微球在催化、吸附、分离等应用领域的性能。
6.研究进展和难点
目前，高分子微球模板法制备空心氧化锆微球的研究已经得到了一定的进展，但是还存在一些难点，如：
(1)制备高分子模板的工艺不稳定，容易产生空洞等缺陷；
(2)制备空心氧化锆微球的工艺需要严格控制反应条件，包括反应时间、温度、pH值等，对操作者要求较高；
(3)目前还缺乏对制备出的空心氧化锆微球进行深入研究的手段和方法。
7.参考文献
[1]WangXiangxia,QiuWeiwei,YangPeng,etal.PreparationandCharacterizationofHollowZrO2Microspheres[J].JournalofWuhanUniversityofTechnology,2018,33(7):160-165.
[2]WanJianbiao,PhamMinhDuc,ZhaoYu,etal.SynthesisofHollowZrO2MicrospheresfromZr-MOFswithControllableSizes[J].ChineseJournalofChemicalEngineering,2017,25(8):1076-1082.
[3]FangL.,GaoY.,ZhaoD.Hollowinorganicmicrospheresynthesisbycolloidalspheretemplating[J].JornalofMaterialsChemistry,2005,15:1217–1231.