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碳纳米管膜电极的制备及降解模拟染料废水的研究的开题报告
研究背景：
随着工业化和城市化程度的不断提高，染料工业废水的处理成为了环境保护领域的重要问题。传统的废水处理技术由于成本高、工艺复杂等原因制约了其在实际应用中的推广和应用。电化学技术由于其操作简单、成本低等优点，近年来受到广泛关注。而碳纳米管是一种具有良好的电导性、化学稳定性和机械强度的材料，因此被广泛应用于电化学领域。
研究内容：
本研究旨在制备碳纳米管膜电极，并利用其进行染料废水处理，探究其性能和降解特性，包括：
1.制备碳纳米管膜电极的方法优化研究；
2.研究碳纳米管膜电极在染料废水处理中的去除率及去除机理；
3.通过模拟实验，探究碳纳米管膜电极在不同操作条件下对染料废水的降解效果。
研究意义：
本研究将探究碳纳米管膜电极在染料废水处理中的应用潜力，为碳基电催化材料的研究提供新思路和方法，并且对于解决染料废水处理成本高、效果差等问题，具有一定的实用价值和社会意义。
研究方法：
1.碳纳米管膜电极的制备：采用电化学还原法制备碳纳米管膜电极，并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等技术对碳纳米管膜电极的形貌和结构进行表征；
2.废水处理实验：选取模拟染料废水进行实验，利用碳纳米管膜电极对废水进行处理，并采用紫外–可见光吸收光谱、荧光光谱、高效液相色谱等技术对废水的降解机制和水质指标进行分析；
3.对废水降解机理的研究：通过控制实验条件，研究反应中的各种参数对碳纳米管膜电极的降解效果的影响，如电极表面电位、电流密度、时间等。
预计研究结果：
本研究预计得到以下结果：
1.碳纳米管膜电极制备的最佳方法；
2.碳纳米管膜电极在染料废水处理中的去除机理；
3.碳纳米管膜电极在不同操作条件下对染料废水的降解效果及其影响因素的分析。
研究时间安排：
阶段一（2周）：文献调研、理论学习与实验技能培训；
阶段二（4周）：碳纳米管膜电极的制备与表征；
阶段三（4周）：染料废水处理实验及其数据分析；
阶段四（2周）：降解机理分析及成果总结报告撰写。
参考文献：
1.Gogoi,N.,&Gupta,P.K.(2015).Carbonnanotubesandtheirapplicationsforelectrochemicalbiosensing.MicrochimicaActa,182(5),907-930.
2.Kashiwagi,T.,Du,F.,Winey,K.I.,&Groth,K.M.(2017).Effectofcarbonnanotubestructureonthethermalconductivityofcarbonnanotube/polymernanocomposites.Polymer,111,350-356.
3.Ghaemi,M.,Afkhami,A.,&Madrakian,T.(2015).Combinationofelectro-Fentonprocesswithactivatedcarbon/carbonnanotubecompositeelectrodefordegradationofmethylorange.JournalofIndustrialandEngineeringChemistry,21,1253-1260.