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复合氧化铝气凝胶的制备及其性能研究的开题报告
一、选题背景
近年来，随着科技的不断进步，新型材料的制备及其应用得到了越来越多的关注。而气凝胶材料作为一种新型的多孔材料，在能源储存、传输、净化、环保等领域都有着广泛的应用前景。复合氧化铝气凝胶因其高比表面积、低密度、优异的吸附性能和高稳定性等优点，已成为一种备受关注的复合材料。
二、选题意义
1.探究复合氧化铝气凝胶的制备方法，为其进一步的应用提供技术支撑。
2.研究气凝胶的特性和性能，寻找适合不同领域的应用。
3.研究复合氧化铝气凝胶的性能，为材料的应用提供基础研究。
三、研究内容和方法
1.制备复合氧化铝气凝胶
通过溶胶-凝胶法制备复合氧化铝气凝胶。该方法采用AlCl3与氢氧化铝为原料，以乙醇为溶剂，在一定的pH和温度条件下，通过水解、缩合反应制备氧化铝凝胶；然后再进一步通过浸渍和超临界干燥技术制备复合氧化铝气凝胶。在制备过程中，通过不同浸渍次数和不同超临界干燥条件，制备出孔径分布均匀、孔径可控、孔隙率合适的气凝胶。
2.研究复合氧化铝气凝胶的性能
分别对复合氧化铝气凝胶的物理性质、孔结构、力学性能、热性能、表面性质和吸附性能等进行测试和分析。
a.孔结构：通过氮气吸附-脱附法（BET法）测定复合氧化铝气凝胶的比表面积和孔径分布，通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察复合氧化铝气凝胶的孔洞形貌。
b.力学性能：通过万能材料试验机测定复合氧化铝气凝胶的压缩强度和断裂强度。
c.热性能：通过差示扫描量热法（DSC）、热膨胀仪（TMA）和热重分析（TGA）测试复合氧化铝气凝胶的热特性。
d.表面性质：采用X射线光电子能谱仪（XPS）分析复合氧化铝气凝胶表面的化学组成和化学键状态。
e.吸附性能：研究复合氧化铝气凝胶的吸附性能，如对甲苯、苯酚、呋喃和甲醛等有害物质吸附性能进行测试。
四、预期结果
本研究将制备出孔径分布均匀、孔径可控、孔隙率合适的复合氧化铝气凝胶，研究其性能和特点，探究其吸附性能，对于该新型多孔材料的应用提供基础研究，为其在环境净化、催化剂载体等领域的应用提供技术支持。