高性能陶瓷多孔膜制备表征及膜蒸馏海水淡化应用研究的开题报告.docx

高性能陶瓷多孔膜制备表征及膜蒸馏海水淡化应用研究的开题报告
一、选题背景
海水淡化技术是解决我国南方地区缺水问题的重要手段之一。目前，海水淡化技术主要分为蒸馏法和反渗透法两种。其中，膜蒸馏海水淡化技术因其操作简单、能耗低、技术成熟等优点，逐渐成为海水淡化技术的重要发展方向之一。而高性能陶瓷多孔膜的制备则是实现膜蒸馏海水淡化技术的关键之一。
目前，国内外已有许多学者在高性能陶瓷多孔膜制备及其应用方面进行了研究，如基于氧化铝的多孔膜、基于二氧化硅的多孔膜、基于碳化硅的多孔膜等。这些多孔膜具有较好的分离性能和稳定性，但是其制备与表征仍存在一定的技术难点和待解决的问题，如膜的粘附性、膜的结构稳定性等。
因此，本研究旨在探究高性能陶瓷多孔膜的制备、表征及其在膜蒸馏海水淡化中的应用，为我国南方地区的水资源保障提供技术支持。
二、研究内容
1.高性能陶瓷多孔膜的制备方案设计与选择。
2.采用特定的原料、配方和制备工艺，制备高性能陶瓷多孔膜。
3.对制备的多孔膜进行表征，包括对膜的孔径大小、孔隙率、物理化学性质等参数进行测试，评估膜的性能。
4.在实验室条件下，采用多孔膜进行海水淡化实验，对淡水产量和能耗进行测试，并对膜的性能进行评价。
三、研究意义
1.本研究将探索高性能陶瓷多孔膜的制备、表征及其在膜蒸馏海水淡化中的应用，将为我国南方地区的水资源保障提供技术支持。
2.本研究的结果将可以为海水淡化、工业废水处理、饮用水处理等领域提供技术支持和应用基础。
3.本研究所采用的陶瓷材料具有稳定性高、抗腐蚀性强、机械性能好等特点，将推动陶瓷材料在环保领域的应用发展。
四、研究方法
本研究采用实验与模拟相结合的方法进行，在实验室条件下制备高性能陶瓷多孔膜，采用透析渗透法进行膜蒸馏海水淡化实验，并进行淡水产量、能耗等性能测试，同时进行建模和仿真分析，为实验结果提供理论支持。
五、研究进度安排
1.2021年3月至5月，完成国内外文献调研、选题、方案设计和实验室的基本布局。
2.2021年6月至8月，完成高性能陶瓷多孔膜制备工艺的实验研究以及膜的表征测试工作。
3.2021年9月至11月，完成海水淡化实验和性能测试工作，并进行仿真分析与建模工作。
4.2021年12月至2022年1月，完成实验结果、数据处理和统计分析，并完成论文撰写和答辩准备工作。
六、预期成果
1.完成高性能陶瓷多孔膜制备及其在膜蒸馏海水淡化中的应用实验，评估其性能。
2.获得高性能陶瓷多孔膜的制备工艺及其应用的相关技术数据。
3.发表学术论文2篇以上，并参加国内外重要学术会议1次。
4.为陶瓷材料在环保领域的应用提供参考和借鉴。