Cu2O生物炭复合材料的制备及其抑菌性能的研究的开题报告.docx

Cu2O生物炭复合材料的制备及其抑菌性能的研究的开题报告
一、选题背景
随着微生物的快速繁殖和不断进化，各种细菌越来越难以被普通的消毒方法杀死，其中的一些细菌已经产生了耐药性，对治疗产生了极大的困难。因此，开发新型的抗菌材料就显得尤为重要。生物炭是一种以天然有机材料为原料，在高温条件下进行热解得到的多孔炭质材料，具有很好的吸附性能、生物活性和抗菌性能。显然，将生物炭与抗菌药物相结合，可以有效地提高抗菌性能，可以应用于医药、环保和农业等领域。
在本题研究中，我们选取了二氧化铜(Cu2O)作为抗菌药物，将其与生物炭制备出Cu2O生物炭复合材料，探究其在细菌抑制领域的应用。
二、研究内容
(1)Cu2O生物炭复合材料的制备
将生物炭的制备方法进行优化，得到结构适宜的生物炭。并采用浸渍法将Cu2O与生物炭复合得到Cu2O生物炭复合材料。
(2)复合材料表征
采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等多种表征手段，对Cu2O生物炭复合材料的形貌、结构、吸附性质等进行表征分析。
(3)抗菌性能的研究
选择常见的细菌菌株进行碟扩散法研究，比较Cu2O生物炭复合材料与纯生物炭材料的抑菌能力差异。
三、研究意义
(1)对于抗菌材料的研究起到积极推动作用。
(2)Cu2O生物炭复合材料的研究，具有良好的应用前景和推广价值，可应用于医疗、环保和农业等领域。
四、研究方法
(1)生物炭的制备
将天然木材通过碳化反应完成制备；
将碳化的木材进行化学处理；
对处理后得到的生物炭进行洗涤和烘干处理。
(2)复合材料制备
将1g生物炭置于50mLCu（NO3）2溶液中进行浸泡，静置24h后，进行烘干和煅烧处理。
(3)复合材料表征
采用SEM、XRD和FTIR等手段对复合材料进行表征。
(4)抗菌性能的研究
通过碟扩散法研究Cu2O生物炭复合材料的抑菌性能。
五、预期结果
(1)成功制备出具有良好性能的Cu2O生物炭复合材料。
(2)复合材料表征结果详细、准确，表明其复合效果确实实现。
(3)优异的抑菌效果，相对纯生物炭材料具有更好的抑菌性能。
六、时间安排
第一年：生物炭的制备及Cu2O与生物炭复合材料的制备。
第二年：复合材料的表征及抗菌性能研究。
第三年：数据统计分析、文献整理、论文撰写和答辩准备。
七、参考文献
[1]GouL,XiJ,JiangS,etal.ActivatedcarbonfiberwebscontainingCuOnanoparticle-decoratedZnOnanorodsforairfiltration[J].JournalofHazardousMaterials,2021,402:123767.
[2]ChenR,ZhaoY,HaoY,etal.Copperoxide(CuO)linkedblackphosphorus(BP)nanosheetsasefficientandrecyclablephotocatalystsfordegradationofdyepollutantsandpathogens[J].JournalofHazardousMaterials,2021,401:123347.
[3]YangC,ChenD,LiL,etal.Preparation,Characterization,andAntibacterialPropertiesofZnO/GAC/Bi2O3CompositeFilterMaterialsforWaterTreatment[J].Materials,2021,14(6):1447.