透明纳米纤维膜的结构调控及其空气过滤性能研究的任务书.docx

透明纳米纤维膜的结构调控及其空气过滤性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着人类社会的发展，空气污染成为世界性难题，对人类的健康和环境造成了严重的影响。针对空气污染，人们提出了各种解决方案，其中之一是利用透明纳米纤维膜进行空气过滤。透明纳米纤维膜具有高度的孔隙度和高效的过滤性能，在空气净化、防护等领域有着广泛的应用前景。
然而，目前透明纳米纤维膜的制备技术还不够成熟，其结构及过滤性能的调控还面临一些挑战。因此，本研究旨在通过结构调控，提高透明纳米纤维膜的过滤性能，为其在环保领域的应用提供技术支持和理论指导。
二、研究目标
本研究的主要目标是：
1.制备具有不同结构特征的透明纳米纤维膜，并对其微观结构进行表征和分析。
2.研究透明纳米纤维膜的过滤效率和通量，并探究不同结构特征对透明纳米纤维膜过滤性能的影响。
3.优化透明纳米纤维膜的制备工艺，提高其结构和过滤性能，为其在环保领域的应用提供技术支持。
三、研究内容和方法
1.透明纳米纤维膜的制备
采用电纺法制备透明纳米纤维膜，通过调节电纺参数和电极间距，控制纳米纤维的结构和形态。同时，还可以引入不同的添加剂或改变电纺材料的成分，调控透明纳米纤维膜的化学组成和表面性质。
2.透明纳米纤维膜的表征和分析
采用扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱、X射线衍射等现代分析技术，对透明纳米纤维膜的微观结构、化学组成和表面特性进行分析和表征。
3.透明纳米纤维膜的过滤性能测试
以二氧化硅颗粒和PM2.5为模拟污染物，分别对透明纳米纤维膜的过滤效率和通量进行测试，并研究其结构特征对过滤性能的影响。
4.透明纳米纤维膜制备工艺的优化
根据透明纳米纤维膜的结构和过滤性能测试结果，对制备工艺进行优化，提高透明纳米纤维膜的过滤效率和通量。
四、研究意义与预期成果
本研究将探索透明纳米纤维膜的制备工艺和过滤性能，为其在环保领域的应用提供技术支持和理论指导。预期成果为：
1.制备出具有不同结构特征的透明纳米纤维膜，并对其表征和分析出其微观结构和化学组成。
2.研究出透明纳米纤维膜的过滤效率和通量，并探究其结构特征对过滤性能的影响。
3.优化透明纳米纤维膜的制备工艺，提高其过滤效率和通量。
4.为透明纳米纤维膜在环保领域的应用提供技术支持和理论指导。
五、研究计划
第一年：
1.进行透明纳米纤维膜的制备，通过调整电纺参数和电极间距，控制纳米纤维的结构和形态。
2.采用扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱、X射线衍射等现代分析技术，对透明纳米纤维膜的微观结构、化学组成和表面特性进行表征和分析。
第二年：
1.以二氧化硅颗粒和PM2.5为模拟污染物，测试透明纳米纤维膜的过滤效率和通量，并研究其结构特征对过滤性能的影响。
2.根据测试结果，优化透明纳米纤维膜的制备工艺，提高其结构和过滤性能。
第三年：
1.对优化后的透明纳米纤维膜进行再次测试，验证其结构和过滤性能的提高。
2.撰写学术论文，发布研究成果，参加国内外学术会议。
六、研究团队和条件
本研究由第一作者、指导老师以及研究室团队成员共同完成。实验室拥有透射电镜、扫描电镜、拉曼光谱仪、X射线衍射仪等现代化的分析测试设备，同时也配备一系列的电纺设备及实验室基础设施。研究室团队成员主要为硕士研究生和本科生，都拥有良好的实验基础和科研素质。