新型有机功能化硅胶萃取材料的制备及其性能研究的开题报告.docx

新型有机功能化硅胶萃取材料的制备及其性能研究的开题报告
一、申报人基本信息
姓名：某某
学号：XXXXXX
专业：化工工艺及装备
指导教师：某某教授
二、研究背景和意义
有机污染物在水体及土壤中的存在已经成为世界性问题。目前许多污染物依靠传统的水处理方法很难有效的去除，从而导致了水体环境及人类健康的威胁。由于硅胶具有较大的比表面积和孔隙度、良好的化学稳定性、物理稳定性和生物相容性，在吸附剂中得到了广泛应用，尤其是应用于高效吸附剂领域有着广阔的应用前景。目前已有报道显示，有机功能化硅胶对吸附苯、甲苯等有机污染物具有良好的吸附性能，但其吸附容量有限，且难以再生。因此，设计制备一种新型有机功能化硅胶萃取材料，既能高效吸附污染物，又能实现快速再生，对实现高效水处理具有重要意义。
三、研究内容和方法
1.硅胶制备
选择常见的工业原料TEOS为主要硅源，并加入一定比例的表面活性剂，采用水热法制备有机功能化硅胶。
2.材料表征与性能测试
利用FTIR、SEM、BET等技术分析有机功能化硅胶的结构、形态和表面性质，验证其结构和表面改性效果。并评估其在吸附有机污染物中的性能，如吸附速率、吸附容量等，同时开展实验探究材料的再生性能。
四、预期结果和意义
预计通过设计制备一种新型的有机功能化硅胶萃取材料，实现对有机污染物的高效去除，同时考虑其在再生方面的优良性能，以实现高效水处理。这将有助于解决当前水体环境污染问题，同时对于有机功能化萃取材料的研究和应用也有着一定的参考作用。
五、进度安排
第一年：
1.硅胶制备工艺的优化；
2.实验室基于吸附、再生的性能测试；
3.建立该材料在水中的应用溶液体系。
第二年：
1.优化实验方案；
2.完成有机功能化硅胶的制备；
3.对比实验、温度、吸附时间等实验验证。
第三年：
1.优化有机功能化硅胶萃取材料的结构及合成工艺；
2.确定其在水处理中的应用机理；
3.进行相关工程设计和中试实验。
六、参考文献
[1]汤腾，董宇平，常力.吸附剂的热稳定性及活化机理研究进展.环境化学,2016,35(12):2771-2789.
[2]ChenJ,ChenY,etal.Preparationandcharacterizationoforganicfunctionalizedmesoporousmaterialsforenvironmentalapplication.ProcediaEnvironSci.2016,31:32-39.
[3]XiaoyanW,ShuhuiL,etal.Preparationofadsorbentmodifiedbyamino-silaneforCu(II)adsorptionfromaqueoussolution.InternationalJournalofEnvironmentalScienceandTechnology.2016,13(1):1–10.