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镁硅复合材料的制备及吸附性能的研究的任务书
任务书
一、研究背景
材料科学是现代科学技术的重要分支，材料制备、性能研究以及应用产业化是材料科学的重要研究方向。材料的研究可以帮助我们开发更加高效、环保和节能的材料，以满足人类发展对于材料的需求。在广泛的材料种类中，复合材料作为一种新型材料，具有优良的性能表现，可以广泛应用于航空航天、汽车、机械等领域。
复合材料是通过将不同性质的材料按照一定比例、方式复合在一起，从而得到具有优良性能的新型材料。其中，镁硅复合材料具有良好的强度、刚度和耐腐蚀性能，因此已经被广泛运用在各个产业领域中。
吸附是一种广义上的分离方法，可以将混合物中的特定成分吸附到固定的吸附剂上，从而实现分离、纯化等目的。目前，吸附技术已经成为一种广泛应用的分离技术，其应用领域包括了环保、化工、食品等行业。如何开发出高效、环保、具有可持续性的吸附剂，是吸附技术研究的重要方向之一。
二、研究目的与意义
本研究的主要目的是研究制备镁硅复合材料，并且基于制备的材料进行吸附性能测试。具体研究意义如下：
（1）为解决环境问题，开发出高效、环保、可持续的吸附材料。
（2）探究镁硅复合材料制备的方法，掌握制备方法的技术要点及其影响因素，进一步优化制备工艺，提高制备效率和材料品质。
（3）研究镁硅复合材料的吸附性能表现，了解材料的吸附性能及其影响因素，为进一步开发出高效、具有可持续性的吸附剂提供参考。
（4）为镁硅复合材料的利用提供更多的想象空间和发展方向，进一步推动复合材料的应用和产业化。
三、研究内容
本研究的主要研究内容如下：
1.镁硅复合材料的制备
（1）选择原料：选取适量的镁粉和硅粉作为原料。
（2）混合制备：将镁粉和硅粉混合均匀后，放入高温炉内进行压制。
（3）高温热处理：在一定温度下进行热处理，从而使混合均匀的原料形成复合材料。
2.镁硅复合材料的表征分析
（1）通过扫描电镜和能谱分析来表征制备的样品。
（2）通过XRD方的详细分析，来确定材料的晶体结构。
3.镁硅复合材料的吸附性能测试
（1）评价吸附材料的比表面积、吸附剂用量等数据
（2）在模拟实验条件下，对材料进行吸附实验，并通过实验结果来评价吸附剂的性能表现。
（3）研究吸附时间、温度和初浓度对吸附性能的影响。
四、预期成果
本研究预期能够获得以下成果：
（1）成功制备镁硅复合材料，并进行表征分析。
（2）明确镁硅复合材料的吸附性能特征，以及影响吸附性能的主要因素。
（3）提出优化复合材料制备方法和吸附实验方法的具体措施。
（4）形成关于镁硅复合材料制备和吸附性能的研究报告。
五、研究方案
1.设备和仪器：
（1）XRD
（2）扫描电镜
（3）比表面积仪
（4）温度控制吸附仪
（5）离心机
（6）真空干燥箱
2.实验方法：
（1）材料制备
1.1选取适量的镁粉和硅粉，通过毫米级次数的混合，制备出适量的原材料。
1.2在一定比例下将原材料进行混合之后，进行高温热压处理。
1.3采用真空干燥的方法，对样品进行处理。
（2）表征分析
2.1通过XRD对样品的晶体结构进行分析。
2.2采用扫描电镜和能谱分析仪对镁硅复合材料进行表征。
（3）吸附实验
3.1选择一定浓度的吸附剂，在恒定条件下实验吸附材料的性能表现。
3.2通过改变吸附剂的浓度，研究吸附时间、温度和初浓度对吸附性能的影响。
六、进度安排
任务时间：2021年4月-2022年4月
（1）任务启动报告：2021年4月
（2）材料制备：2021年5月-2021年6月
（3）表征分析：2021年7月-2021年8月
（4）吸附实验：2021年9月-2022年3月
（5）撰写研究报告：2022年4月
七、参考文献
[1]R.R.Zhang,S.J.Hawkins,C.C.Wang,R.G.Luthra,M.L.Szwarc.SynthesisandCharacterizationofMagnesium–SiliconAlloys:ASystemsApproach[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,1999.
[2]J.Pacyna,A.Szymańska,K.Kocemba,A.Gałuszka,K.Haniewicz.Theeffectofthemulti-factorprocessofmagnesiumsilicateaerogelsynthesisonitspropertiesandyield[J].MaterialsCharacterization,2017.
[3]A.Fedorova,L.Almásy,V.Krupa,R.Kakosova,H.Císařová,J.Kubička.IntermetalliccompoundsintheMg-Sisystem[J].Jo