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氨基功能化磁性纳米晶对水中细菌、病毒的高效去除研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着水污染的日益严重，如何高效、低成本地净化水源已成为当今社会面临的重要问题。而传统的水处理方法，如物理、化学、生物等方法都存在着效率低、副产物多、耗能大等问题，且对于一些微生物污染，常规处理方法的效果不佳。因此，研究新型纳米材料在水处理中的应用具有重要的现实意义。
近年来，氨基功能化的磁性纳米晶被人们广泛关注。其具有磁性易分离、高比表面积、可控制的粒径和高度活性等特点，具备了潜在的应用前景。而在水处理领域，磁性纳米晶可以通过高效地吸附和生物学作用去除水中的微生物，成为了一种新型的净水材料。
二、研究目的
本研究旨在研究氨基功能化磁性纳米晶在水中微生物去除方面的应用，探究其在细菌、病毒去除中的效果和机理，并为磁性纳米晶在水处理中的应用提供科学依据和理论支持。
三、研究内容
1.合成氨基功能化磁性纳米晶
研究采用沉淀法或共沉淀法合成氨基功能化磁性纳米晶，分析其结构和性质，优化合成过程，得到性能稳定、质量优良的磁性纳米晶。
2.纳米晶对细菌、病毒的吸附实验
利用扫描电镜、透射电镜等技术对经纯化后的细菌、病毒的化学组成及形态结构进行分析，建立一定的模型,研究纳米晶对细菌、病毒的吸附规律,考虑影响纳米晶吸附性能的内、外部因素及作用机理。
3.优化处理条件
系统研究纳米晶的种类、剂量、处理时间等处理条件对于细菌、病毒去除效果的影响，寻找最佳处理条件，提高去除效率和经济效益。
4.评估净水效果
在实际水样中模拟病毒、细菌，考察氨基功能化磁性纳米晶在复杂水环境中去除水中细菌、病毒的效果，并与传统处理方法进行对比试验，评估氨基功能化磁性纳米晶的净水效果，并寻求其应用前景。
四、预期成果
1.合成一批性能稳定、质量优良的氨基功能化磁性纳米晶。
2.研究氨基功能化磁性纳米晶在细菌、病毒去除方面的应用，探究其在去除方面的效果和机理，为其在水处理中的应用提供科学依据和理论支持。
3.确定氨基功能化磁性纳米晶去除细菌、病毒的最佳处理条件，并评估其应用前景。
4.发表相关学术论文，为工程实践提供技术支持。
五、研究计划
时间节点|研究内容|
2021年9月~10月|确定研究思路，撰写研究计划，购置实验设备和材料，培训相关技术人员|
2021年11月~12月|合成、分离、纯化氨基功能化磁性纳米晶，并进行结构和性质分析|
2022年1月~3月|研究纳米晶对细菌、病毒的吸附规律及作用机理|
2022年4月~6月|优化处理条件，确定最佳处理参数|
2022年7月~9月|评估氨基功能化磁性纳米晶在去除水中细菌、病毒方面的效果|
2022年10月~12月|撰写论文，申请专利|
六、研究经费
本研究预计经费共计50万元，其中包括设备购置、实验费、人员费用、专利申请等各项费用。
七、参考文献
1.蒋娴，王涛，杜远林，等.磁性纳米晶在水处理领域的应用[J].化工新型材料,2018,46(1):133-135.
2.陈艳卫，周雪鹏.氨基功能化磁性纳米晶的制备及应用研究进展[J].有机硅材料,2016,30(4):24-29.
3.Wang,J.,Chen,S.,Yao,L.,etal.Adsorptionofvirusinwaterbyfunctionalizedmagneticnanoparticles[J].WaterResearch,2014,60:122-130.
4.Chen,G.,Li,J.,Chen,S.Magneticnanomaterialsforthecaptureandinactivationofmicroorganisms[J].NanoToday,2015,10(5):644-660.