基于淀粉的超强吸水材料的合成和性能研究的任务书.docx

基于淀粉的超强吸水材料的合成和性能研究的任务书
任务书
题目：基于淀粉的超强吸水材料的合成和性能研究
背景介绍：
吸水材料是一类能够快速吸收水分并将其保持在自身内部的材料，具有广泛的应用前景。例如，在医疗上，吸水材料可以用于制作敷料；在土木工程中，这些材料可以用于地下水压力的控制；在环保领域中，吸水材料可以用于雨水收集和处理等。因此，开发具有高吸水性、优异稳定性和低成本的吸水材料成为了当前研究的热点。
淀粉是一种来源广泛、环保可持续的天然高分子材料，其含有的氢键、羟基和多糖基团等结构可以与水分子形成氢键，并通过亲水性的作用吸收大量的水分。因此，将淀粉应用于吸水材料的研究具有很大的潜力。然而，淀粉自身的一些结构特点限制了其在吸水材料领域的应用，如其分子量较低、稳定性较差和可溶性差等。因此，发展一种基于淀粉的超强吸水材料具有重要的现实意义和科学价值。
任务要求：
1.合成基于淀粉的超强吸水材料
（1）设计合理的淀粉掺杂方案，优化掺杂条件；
（2）利用交联等方法提高材料的稳定性、强度和吸水量等性能。
2.分析研究吸水材料的水吸收量、稳定性及其应用前景
（1）使用电子显微镜、红外光谱、热重分析等手段表征材料的结构特征；
（2）通过模拟实验、吸水分析等方法评估材料性能；
（3）探索不同领域的应用前景，并提出具有可行性的应用方案。
3.撰写任务报告、撰写论文、举行学术报告等
（1）撰写符合科学论文规范的任务报告；
（2）在任务报告的基础上完成研究论文，提交相关学术期刊发表；
（3）参与国内外学术会议，并就研究结果作报告以交流经验并增强影响力。
4.负责保持实验室设备及仪器的正常使用、维修和更新等
（1）负责实验室设备、仪器的购置，更新和维护；
（2）协助实验室日常管理和实验操作保证实验室的正常运转。
时间安排：
本任务预计需要18个月的时间完成，大体时间安排如下：
1-3个月：熟悉相关文献，理解任务要求和研究方法，设计实验方案并购置必要的设备和仪器。
4-9个月：进行实验研究，并监测记录实验数据，对实验结果进行分析和解读。
10-12个月：对结果进行整理、分析和归纳，完成任务报告，并在学术期刊发表论文。
13-18个月：参加国内外学术会议，并在会议上进行口头报告，进行总结交流，并对研究成果进行完善和提高。
经费支持：
本任务由国家重点实验室资助，包括材料合成和分析、实验设备购置和维护、参加学术会议差旅费用、报告撰写和发表费用等，总经费预算为100万元。
参考文献：
[1]WangL,YangW,DuP,etal.Preparation,characterization,andmodificationofstarch-basedsuperabsorbentpolymers[J].JournalofAppliedPolymerScience,2016,133(45).
[2]NingN,ZhangX,WuH,etal.Synthesisofcationiccornstarchanditsapplicationinsuperabsorbentpolymer[J].CarbohydratePolymers,2018,195:1-8.
[3]LiuL,LiB,ZhangH,etal.Synthesisofcarboxymethylpotatostarchgraftacrylicacidsuperabsorbentbymicrowaveirradiation[J].JournalofAppliedPolymerScience,2013,129(4):2204-2212.