功能化纳米材料改性聚合物复合膜的制备及其分离性能研究的开题报告.docx

功能化纳米材料改性聚合物复合膜的制备及其分离性能研究的开题报告
一、选题背景及意义
复合膜是分离、过滤和保护领域中最重要的一类应用材料。功能化纳米材料具有大比表面积、特殊的物理和化学性质等特点，纳米材料通过与聚合物材料复合，可以大大提高聚合物膜的性能，如增强力学强度、改善防水性能和增强分离性能等。同时，功能化纳米材料的加入还可以改善聚合物膜对特定目标物分离的选择性，因此在分离、过滤和保护领域具有广阔的应用前景。
二、研究内容及研究方法
本研究旨在制备一种功能化纳米材料改性的聚合物复合膜，并探究该复合膜的分离性能。具体研究内容包括以下三个方面：
1.合成功能化纳米材料：利用化学和物理方法合成一种具有特殊物理和化学性质的纳米材料。
2.制备功能化纳米材料改性聚合物复合膜：将所制备的纳米材料和聚合物进行复合，并通过一定的制备工艺使其成为薄膜状。
3.探究复合膜的分离性能：通过一定的实验方法，探究复合膜对不同目标物的分离性能，并研究纳米材料加入对聚合物膜的改性效果。
本研究的研究方法主要包括材料制备、表征分析和实验研究。具体的方法包括：采用化学和物理方法制备功能化纳米材料；采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等技术对纳米材料进行表征分析；通过溶液共混、电纺法等工艺制备纳米材料改性聚合物复合膜；采用旋转蒸发、拉力测试等方法测试复合膜的物理性能和分离性能等。
三、预期研究结果
本研究旨在制备功能化纳米材料改性的聚合物复合膜，并探究该复合膜的分离性能。预期研究结果包括以下三个方面：
1.成功合成一种具有特殊物理和化学性质的纳米材料，该材料具有较大的比表面积和优异的分散性。
2.制备出功能化纳米材料改性的聚合物复合膜，该复合膜具有较高的力学强度和良好的水气穿透性能，并具有优异的分离性能。
3.探究复合膜的分离性能，发现纳米材料加入可以显著提高聚合物膜对特定目标物的分离选择性，为复合膜在分离、过滤和保护领域中的应用提供有力的支撑。
四、研究计划及进度安排
本研究预计历时24个月，具体研究计划和进度安排如下：
第1-6个月：文献调研，确定研究方向和目标，合成并表征纳米材料，确定纳米材料的添加量和复合工艺。
第7-12个月：制备功能化纳米材料改性的聚合物复合膜，优化制备工艺，测试复合膜的物理性能。
第13-18个月：探究复合膜的分离性能，通过实验方法探究复合膜对不同目标物的分离性能，并研究纳米材料添加对聚合物膜的影响。
第19-24个月：分析实验数据，总结研究成果，撰写论文和相关研究报告，参加国内外学术会议并进行报告交流。
五、预期研究成果及其应用价值
本研究预计可以成功制备一种功能化纳米材料改性的聚合物复合膜，并探究该复合膜的分离性能。预期研究成果和应用价值包括以下方面：
1.成功合成具有特殊物理和化学性质的纳米材料，可以为纳米材料的应用提供新的思路和方法。
2.成功制备功能化纳米材料改性的聚合物复合膜，该复合膜具有较高的力学强度和优异的分离性能，并可以预见在分离、过滤和保护领域中具有广泛的应用前景。
3.所研究的复合膜可以为相关的分离、过滤和保护领域提供新的材料选择方案和技术解决方案。
因此，本研究所获得的成果将为下一步功能性纳米材料改性聚合物复合膜的研究提供一定的理论基础和实验依据，同时也可以为材料科学领域的研究提供新的思路和方法。