苝衍生物自组装及金属有机骨架组装的性能与应用研究的任务书.docx

苝衍生物自组装及金属有机骨架组装的性能与应用研究的任务书
一、研究背景
随着纳米科技的快速发展，自组装材料和金属有机骨架材料在材料科学中扮演着越来越重要的角色。苝衍生物是一种非常重要的自组装材料，可以用于设计和制备不同形状和结构的自组装体，同时还可以通过调整化学结构来控制其性能和应用。金属有机骨架则是一类新型的晶态多孔材料，具有高度的孔隙度和孔径可调性，因此在气体存储、分离和催化等方面具有广泛的应用前景。因此，对于苝衍生物自组装及金属有机骨架组装的性能与应用研究具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究内容和目标
1.自组装体的制备及其性能研究
本研究将以苝衍生物为研究对象，通过调整其化学结构和改变溶剂条件等方法来制备不同形状、大小和结构的自组装体。利用高分辨率显微镜、光谱学技术等手段对自组装体的形貌、结构和性质进行分析和表征，研究自组装体的形成机理及其在光电器件、传感器等领域的应用。
2.金属有机骨架的制备及性能研究
本研究将以铝等金属离子和苯等有机配体为原料，通过水热合成等方法来制备金属有机骨架材料，并利用X射线衍射仪、氮气吸附-脱附技术等手段对其物理化学性质进行表征。同时，探究金属有机骨架在气体储存、分离和催化等方面的应用。
3.复合材料的制备及性能研究
本研究将利用上述自组装体和金属有机骨架材料相互复合，制备出具有特殊功能的复合材料，并利用光电器件测试系统、气体吸附-脱附仪和催化性能测试系统等手段对复合材料的性能进行测试和评价。探究其在新型传感器、气体储存和催化剂等领域的应用。
三、研究方案及进度安排
1.研究方案
第一年：制备苝衍生物自组装体，研究其形成机理和应用性质；
第二年：制备金属有机骨架材料，研究其物理化学特性和应用性质；
第三年：将自组装体和金属有机骨架相互复合，制备出具有特殊功能的复合材料，并进行性能测试和评价；
第四年：总结研究成果，撰写论文和申请专利。
2.进度安排
第一年：制备苝衍生物自组装体，研究其形成机理和应用性质；
第二年：制备金属有机骨架材料，研究其物理化学特性和应用性质；
第三年：将自组装体和金属有机骨架相互复合，制备出具有特殊功能的复合材料，并进行性能测试和评价；
第四年：总结研究成果，撰写论文和申请专利。
四、预期成果与意义
1.预期成果
（1）成功制备苝衍生物自组装体和金属有机骨架材料，并对其形貌、结构和性质进行详细的表征；
（2）探究自组装体和金属有机骨架相互复合制备出的复合材料的性能，并对其在传感器、气体储存和催化剂等领域的应用进行研究。
（3）发表科研论文3篇以上，申请专利1项。
2.意义
（1）深入探究苝衍生物自组装体和金属有机骨架材料的形成机理和性质，为相关材料的应用提供基础研究；
（2）制备出具有特殊功能的复合材料，为新型传感器、气体储存和催化剂等领域的发展提供新的思路和方法；
（3）提高我国在材料科学领域的研究水平，为社会经济的可持续发展提供支撑。