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纳米ZnO抗菌高性能混凝土性能试验研究的开题报告
一、选题背景和意义
混凝土作为建筑材料的代表，由于其在环保、耐久性、施工性和经济性等方面的优越性能而受到广泛使用，但同时混凝土其发生的细菌侵蚀、氯离子侵蚀、碳化和裂缝等问题也在快速增加。因此，针对这些问题，需要研究新型的高性能混凝土。本文选取了利用纳米ZnO制备抗菌高性能混凝土进行研究，以探索该混凝土的可行性及其优点。
目前，利用纳米颗粒制备抗菌高性能混凝土的研究已引起学术界和工业界的广泛关注，纳米ZnO在此方面表现出了良好的应用潜力和效果。由于其强的光催化效果和抗菌性能，纳米ZnO成为一种最有前景的新型材料之一，受到广泛关注。当ZnO纳米颗粒暴露在紫外线照射下时，ZnO表面会吸收紫外线并产生强氧化还原作用，形成的氧化物可以有效地抑制微生物的生长。此外，纳米ZnO可以提高混凝土的硬度、密度和抗压强度，有助于避免混凝土的严重破坏和腐蚀。
二、研究内容和方法
本文将以纳米ZnO为主要材料，制备抗菌高性能混凝土，并通过实验研究其物理力学性能和抗菌性能。具体研究内容和方法如下：
1.纳米ZnO的合成
采用溶剂热法合成纳米ZnO，控制合成温度、时间以及pH值来调控纳米ZnO的尺寸和形状，并对所合成的纳米ZnO进行表征和分析。
2.抗菌高性能混凝土的制备
将已合成的纳米ZnO作为添加剂，掺入混凝土中，控制添加量并进行拌合试验、成型和养护。
3.抗菌性能测试
采用不同菌株对抗菌高性能混凝土进行测试，并通过测算细胞死亡率来评估混凝土的抑菌效果。
4.物理力学性能测试
通过测定混凝土的密度、抗压强度、抗渗性能和耐久性能等指标，评估其物理力学性能。
三、预期成果和研究意义
通过制备和研究抗菌高性能混凝土，可以得出以下预期成果：
1.合成纳米ZnO的方法，提供了一种制备抗菌添加剂的新思路。
2.抗菌高性能混凝土的制备与研究，可以提高建筑材料的环保、抗菌和耐用性能。
3.研究结果将为建筑领域提供新的高性能材料，为工程建设提供新的选择。
四、研究方案和进度计划
研究方案和进度分配如下：
第一阶段（1个月）
1.研究和设计实验方案
2.制备纳米ZnO并对其进行表征分析
第二阶段（2个月）
1.开始混凝土的拌合试验和成型
2.抗菌性能和物理力学性能的测试
第三阶段（1个月）
1.结果分析和成果总结
2.撰写论文
五、参考文献
[1]LiM,ShaoL,LiQ,etal.Photocatalyticdisinfectionusingtitaniumdioxide:spectrumandmechanism[J].EnvironSciTechnol,2009,43(24):9885-9891.
[2]林大江,冯德玄,杨晓燕,等.纳米ZnO复合系材料的制备及其抗菌性能研究[J].高分子材料科学与工程,2012,28(11):115-118.
[3]BhogayataKR,ChuahGK,JaafarJ,etal.TheuseofnanoparticlezincoxideforenhancedhydrationandantimicrobialpropertiesinPortlandcementpastes[J].Journalofmaterialsscience,2013,48(24):8454-8461.