VoxCNT纳米复合材料的制备和结构性能研究的任务书.docx

VoxCNT纳米复合材料的制备和结构性能研究的任务书
任务书
任务名称：VoxCNT纳米复合材料的制备和结构性能研究
任务简介：
VoxCNT纳米复合材料是一种晶体结构具有特殊垂直晶面结构的氧化钒纳米晶，其表面与碳纳米管相互作用形成的嵌入复合结构新材料。近年来，VoxCNT纳米复合材料在电化学储能、catalysis，以及光催化等领域受到了广泛的关注和研究。为深入研究VoxCNT纳米复合材料的制备和结构性能，进一步提高其在相关领域的应用效果，我们拟开展VoxCNT纳米复合材料的制备和结构性能研究。
任务目标：
1.掌握VoxCNT纳米复合材料的制备方法。在了解材料原理的基础上，通过实验方法制备制备高纯度、高质量的VoxCNT纳米复合材料。
2.研究VoxCNT纳米复合材料的微观结构。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射分析（XRD）等方法研究VoxCNT纳米复合材料的结构特性。
3.研究VoxCNT纳米复合材料的物理化学性质。利用恒定电位阳极泳技术（CP）等方法研究VoxCNT纳米复合材料的电化学性质，探讨其在电化学储能、catalysis，以及光催化等领域的应用。
4.探索VoxCNT纳米复合材料的应用前景。深入分析VoxCNT纳米复合材料的优越性能，寻找相应的应用，并进一步理解这些应用的相关原理。
任务内容：
1.制备VoxCNT纳米复合材料
VoxCNT纳米复合材料制备方法的关键是碳纳米管和氧化钒纳米晶之间的相互作用。本项研究将采用溶胶-凝胶法、高温还原法等制备方法制备高纯度、高质量的VoxCNT纳米复合材料。研究过程中需细致记录制备过程，对样品的处理、干燥、烧结等环节进行设计和优化，获得优异的样品。
2.分析VoxCNT纳米复合材料的微观结构
本项研究将利用SEM、TEM、XRD等方法分析样品的微观结构。通过SEM和TEM对VoxCNT纳米复合材料的形貌、结构以及直径大小等常规检测，发现VoxCNT材料中VOx晶粒的分布情况以及其与CNTs的接触情况。通过XRD对样品中的结晶结构、缺陷及其域在各晶面上的分布规律进行分析，以了解VoxCNT纳米复合材料的晶体结构。
3.研究VoxCNT纳米复合材料的物理化学性质
本项研究将采用CP（ConstantPotentialAnodicPotential）技术研究VoxCNT纳米复合材料的电化学性质，以建立VoxCNT纳米复合材料性能的测试体系。通过CP技术建立稳定的计时电流曲线和频谱图，以获得其电化学行为的基础数据，如VOx/CNTs催化性能、催化剂的稳定性等，从而分析其在catalysis、电化学储能、光催化等领域的应用潜力。
4.探索VoxCNT纳米复合材料的应用前景
本项研究将针对VoxCNT纳米复合材料的性能及其所应用领域的优缺点进行深入分析，并探索其良好的应用前景：如超级电容器、锂硫电池、高效催化剂等应用领域，从而为VoxCNT纳米复合材料后续更深一步的研究打下基础。
任务要求：
1.对所学理论知识有较好的理解和掌握能力，能够有效地制备和检测VoxCNT纳米复合材料。
2.具备独立工作能力，能够熟练操作相关仪器，完成相关实验操作过程。
3.具有高度的责任心和团队合作精神，能够与团队成员和导师良好合作，积极完成任务。
4.能够认真记录实验过程及出现问题的解决方法，并进行结果分析和总结。
任务时间：15个月
任务经费：20万元
任务负责人：XX（姓名、职称）
参考文献：
[1]ZhangB,LiD,FanX,etal.Bandgap-tunableVOx/CNTcompositeswithexcellentelectrochemicalperformanceforsupercapacitors[J].JournalofMaterialsChemistryA,2017,5(1):86-93.
[2]YangZ,SunX,ZhouM,etal.VOx/CNTsnanocompositeswithhighadsorptionandcatalyticactivityforazodyes[J].RSCAdvances,2017,7(36):22523-22531.
[3]ZhangW,LiuY,LiuY,etal.Enhancedvisible-lightphotocatalyticactivityofVOx/CNTsnanocompositesforwatersplitting[J].JournalofPhotochemistryandPhotobiologyA:Chemistry,2018,353:158-168.