聚胺硅胶杂化材料的制备与吸附性能研究的开题报告.docx

聚胺硅胶杂化材料的制备与吸附性能研究的开题报告
一、课题背景与意义
毒气、放射性物质、化学污染等问题一直是人们关注的焦点。因此，对于有害气体的治理已成为重要的环保问题。吸附技术是一种高效、简单、经济的方法，在环境治理中得到广泛应用。然而，传统吸附材料仅具有单一的吸附能力，无法同时吸附多种有害气体。因此，需要研究一种新型吸附材料，具有高效、环保、经济等特点，能同时吸附多种有害气体。
聚胺硅胶（PAS）是一种新型的多孔材料，具有高比表面积、良好的机械性能、高温稳定性等优点，并且可以通过表面改性来改善吸附性能。此外，PAS与其他材料进行杂化，可以显著提高其吸附能力和选择性。因此，将PAS与其他材料杂化，制备成新型吸附材料对于解决环境污染问题具有重要意义。
二、研究内容与方法
本研究旨在制备一种新型的PAS杂化材料，用于多种有害气体的吸附。具体研究内容包括：
1.制备PAS材料；
2.改性PAS表面，提高其吸附性能；
3.将PAS与其他材料进行杂化处理，形成新型多孔材料；
4.评估所制备的新型材料的吸附性能，包括吸附速率、吸附容量等指标；
5.分析材料结构及吸附机制。
制备PAS材料的方法主要包括溶胶–凝胶法，改性的方法包括二氧化硅(SiO2)或氧化铝(Al2O3)涂覆法及Aminosilane修饰等。使用杂化法将PAS与其他材料进行杂化处理。
特别地，在实验中，选用苯酚、四氯化碳和乙醇为模型污染物，研究所制备的吸附材料的吸附性能，确立其可应用于实际环境中的可行性。吸附性能测试方法主要包括比表面积测试、吸附定量分析、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射（XRD）以及透射电子显微镜（TEM）等。
三、研究意义及预期目标
本研究旨在制备出一种对多种有害气体具有高效吸附性能的新型PAS杂化材料。达到以下目标：
1.制备出高比表面积的PAS材料；
2.改性PAS表面，提高其吸附性能；
3.制备出对多种有害气体具有高效吸附性能的PAS杂化材料；
4.评估新型材料的吸附性能及其应用前景。
本研究旨在解决环境污染中有害气体的治理问题，同时为相关领域的后续研究提供新的思路和方法，具有重要实际应用价值。
四、研究进度安排
研究进度安排如下：
第1-2个月：熟悉PAS杂化材料的相关知识，整理国内外文献；
第3-4个月：制备PAS材料，评估其基本性能；
第5-6个月：改性PAS表面，提高其吸附性能；
第7-8个月：将PAS与其他材料进行杂化处理，形成新型多孔材料；
第9-10个月：评估所制备的新型材料的吸附性能；
第11-12个月：分析材料结构及吸附机制，撰写毕业论文。
五、研究经费
本研究所需经费主要用于试剂购买和实验室使用费用。预计研究总经费为10万元。其中，试剂购买费用为5000元，实验室使用费为95000元。
六、参考文献
[1]李文杰,黄柏青,马佳宇,等.可控孔径多孔硅杂化材料的制备及其应用研究[J].科学技术与工程,2021,21(10):3712-3719.
[2]贺明,李清茂,徐世琳,等.基于聚胺硅胶的储氢材料及其制备方法和应用[J].科学技术与工程,2020,20(22):8587-8595.
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