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熔盐介质中碳材料改性及微孔轻质材料制备的基础研究的任务书
任务书
研究方向：熔盐介质中碳材料改性及微孔轻质材料制备
研究背景：熔盐是一种化学稳定、高温、高能流密度的介质，因其具有良好的导热性、液流性和可加工性等特点，在能源储存、核能利用、热力学能量转化等领域具有广泛的应用前景。而对于材料学领域而言，熔盐介质中的反应机制、微观结构和宏观性质研究依然是一项待解决的问题。碳材料是一类重要的材料，在各个领域发挥着重要作用。而碳材料在熔盐中的性质变化及其制备微孔轻质材料的研究，对于进一步发挥碳材料的性能和提升材料性能具有重要意义。
研究目的：本课题主要旨在通过加工和改性方法，探究熔盐介质中碳材料的物理、化学性质变化及其制备微孔轻质材料的方法，为后续碳材料在能源、储氢等领域的应用提供基础性数据和提高性能的新思路。
研究内容：
1.熔盐介质中碳材料的表面改性：分析熔盐介质对碳材料特性的影响，使用不同表面活性剂以及原位合成方法对碳材料进行改性，并通过表面分析手段研究改性后碳材料的表面形态与特性变化。
2.熔盐介质中碳材料的微结构分析：使用不同的熔盐介质，对碳材料的微结构进行研究，通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等方法，分析碳材料的形貌、成分和物理性能变化，并建立其与熔盐介质中反应机理的联系。
3.熔盐介质中碳材料的制备及微孔轻质材料的研究：通过碳材料的加工和改性方法，制备高比表面积的微孔碳材料，考察其吸附性和分离性能，并与传统炭材料进行比较研究，为其在能源储存和环境治理等领域的应用提供可靠的实验支撑。
研究方法：
1.分析熔盐介质对碳材料特性的影响，采用分光光度法、热重分析法、X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱等表征手段，对熔盐介质中碳材料的表面形态、结构组成、热稳定性和光学性质进行分析。
2.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、等离子体发射光谱等多种表征手段，对改性后的碳材料进行表征，分析其形貌、组成、晶体结构、表面性质等。
3.利用模板法、热解法、化学气相沉积法等多种方法制备高比表面积、孔结构可控的微孔碳材料，采用吸附等表征手段考察其吸附性能和分离性能，评估其在环境治理和能源储存等领域的应用性能。
预期成果：
1.研究发表2-3篇高水平学术论文，并参加国内外学术会议，分享研究成果。
2.建立熔盐介质中碳材料的改性、微结构分析、微孔轻质材料制备等技术体系。
3.探索熔盐介质中碳材料的物理、化学性质及其制备微型孔轻质材料的新思路。
研究时间：两年
研究经费：30万元
研究团队：由主持人负责领导团队，聘请科研骨干及研究生参与研究。
主持人：XXX
团队成员：XXX、XXX、XXX等
研究地点：XX大学XX学院
参考文献：
[1]UdayabhanuG,GanesanP.Fabricationofporouscarbonmicrospheresbyemulsion-templatingmethod:Effectofpyrolysistemperature[J].JournaloftheTaiwanInstituteofChemicalEngineers,2017,80:1085-1090.
[2]JiaQ,ZhangX,SunH,etal.HierarchicalporouscarbonwithahighhydrogenuptakefromZIF-8[J].JournalofMaterialsChemistryA,2015,3(40):20243-20247.
[3]YangC,GaoY,LiY,etal.Tuningofnitrogendopinginporouscarbonforhigh-performanceCO2capture[J].MicroporousandMesoporousMaterials,2018,256:82-88.