海泡石多孔陶瓷的制备、表面改性及其油水分离性能研究的开题报告.docx

海泡石多孔陶瓷的制备、表面改性及其油水分离性能研究的开题报告
一、研究背景及意义
随着工业化和城市化不断发展，水资源的治理成为社会关注的焦点，同时水污染问题也越来越严重。许多产业废水、生活废水和雨水等都带有大量的油脂、化学物质和悬浮物等，严重破坏着自然环境和人类健康。因此，研究一种高效、低成本的水处理材料变得十分重要。
海泡石多孔陶瓷作为一种具有良好吸附性和油水分离性能的新型材料，近年来备受关注。它的制备简单，并具有多孔、高比表面积和耐高温的特点。同时，通过对其表面进行改性，可以进一步提高其吸附性和分离效率，因此对其制备、表面改性及应用研究具有重要意义。
二、研究内容和方法
本研究的主要内容如下：
1.海泡石多孔陶瓷的合成
海泡石是一种层状的双硅酸盐矿物，具有多孔结构和良好的稳定性，是海泡石多孔陶瓷的主要原料。本研究将通过水热合成法制备海泡石多孔陶瓷。具体步骤如下：将硅酸和镁盐在水中搅拌均匀，然后加入氢氧化钠和热水进行水热反应，反应后经过洗涤、干燥等处理后得到多孔陶瓷。
2.海泡石多孔陶瓷的表面改性
为了提高海泡石多孔陶瓷的吸附性和分离效率，将对其进行表面改性。本研究将尝试采用物理和化学方法对其进行改性，如改变PH值、表面修饰等，以改变其表面化学性质和微观结构，从而提高其吸附性和分离效率。
3.海泡石多孔陶瓷的油水分离性能研究
本研究将研究海泡石多孔陶瓷的油水分离性能。主要研究其分离效率，分离速度，以及重复使用性等方面。将通过实验来测试其在实际场景下的油水分离性能。
本研究将采用多种方法对海泡石多孔陶瓷进行研究，包括扫描电子显微镜，X射线衍射，红外光谱仪，氮吸附分析仪等，以深入了解其形态、结构和特性。
三、预期研究结果和意义
通过本研究，预计可以得到以下成果：
1.制备出海泡石多孔陶瓷，并测试其物理化学性质。
2.成功改性海泡石多孔陶瓷，提高其油水分离性能。
3.实验测试，评价海泡石多孔陶瓷的油水分离性能，得出结论。
本研究的意义在于：一方面探究了一种新型的治理水污染材料制备方法，另一方面也为解决环境问题提供了新思路和新方法。
四、研究进度安排
本研究的大致进度安排如下：
1.阶段一（1周）：查阅文献，深入了解海泡石多孔陶瓷的相关知识和研究现状。
2.阶段二（3周）：制备海泡石多孔陶瓷，并对其进行物理化学性质测试。
3.阶段三（4周）：对海泡石多孔陶瓷进行表面改性，并测试改性后的性能，选择最佳方法。
4.阶段四（4周）：测试海泡石多孔陶瓷的油水分离性能，并评价其在实际使用中的应用前景。
5.阶段五（2周）：总结和撰写毕业论文。
五、预期研究成果
本研究的预期成果主要包括：
1.成功合成海泡石多孔陶瓷，并测试其物理化学性质。
2.通过表面改性提高海泡石多孔陶瓷的油水分离性能，达到较好的效果。
3.研究分析海泡石多孔陶瓷的油水分离性能，得出结论。
4.编写研究论文并发表。
六、参考文献
1.Cong,Y.,Li,Y.,Chen,B.,&Li,P.(2017).FacileSynthesisofPorousMagnesiumSilicateCeramicwithExcellentAdsorptionPerformanceforRemovalofOrganicDyes.JournalofMaterialsScience&Technology,33(11),1288-1294.
2.Xu,Q.,&Wang,X.(2019).Recentadvancesinpreparationandapplicationsofporousmagnesiumsilicateceramics.JournalofMaterialsScience,54(20),12801-12815.
3.Wang,Y.,Wang,Y.,Peng,L.,Jin,H.,Wang,Q.,&Ma,J.(2018).Preparationandcharacteristicsofhighlyadsorptiveandrecyclablemagnesiumsilicateporousceramicsfromsteelslagandtalc.JournalofCleanerProduction,189,14-21.
4.Kyzas,G.Z.,Lazaridis,N.K.,&Deliyanni,E.A.(2019).Porousceramicsforenvironmentalapplications:Areview.Materials,12(19),3080.