多羟基功能化硼螯合树脂的制备及其硼吸附性能研究的开题报告.docx

多羟基功能化硼螯合树脂的制备及其硼吸附性能研究的开题报告
一、研究背景
硼是一种重要的元素，在工业、医药、能源等众多领域都有着广泛的应用。而硼同位素10B对中子有很好的吸收能力，在核反应堆、神经调节剂、荧光材料等方面都有着重要的应用。为了提高硼同位素10B的富集效率和吸附性能，需要开发出高效的硼吸附材料。目前，多羟基化合物作为自然界中最常见的吸附剂，已经在吸附分离领域得到了广泛的应用。因此，设计并合成一种多羟基功能化硼螯合树脂，具有重要的研究意义和应用价值。
二、研究内容
1.合成多羟基硅氧烷（TEOS）前驱体:采用钠水玻璃为催化剂，在乙醇溶剂中充分搅拌，得到多羟基硅氧烷前驱体。
2.合成多羟基功能化硼螯合树脂:在多羟基硅氧烷前驱体溶液中加入聚羧酸和硼酸，经过充分搅拌、加热后得到多羟基功能化硼螯合树脂。
3.硼吸附性能测试:通过静态实验和动态实验测试多羟基功能化硼螯合树脂对硼的吸附性能，并研究吸附平衡、动力学、热力学等性质。
三、研究方法
1.合成多羟基硅氧烷（TEOS）前驱体:TEOS前驱体的制备采用四步法：计量、混合反应、水解凝胶化、固化处理。
2.合成多羟基功能化硼螯合树脂:采用溶胶-凝胶法制备多羟基硅氧烷/聚羧酸/硼酸混合溶胶，并经过充分搅拌和加热使其成胶固化。
3.硼吸附性能测试:静态吸附实验采用比表面积仪和紫外分光光度计进行测试，动态吸附实验采用自制实验装置进行测试，对吸附平衡、动力学和热力学数据进行分析。
四、预期成果
1.成功合成多羟基功能化硼螯合树脂，并且加上其多羟基的特性，树脂材料的硼吸附效果将得到大幅度提升。
2.对多羟基功能化硼螯合树脂吸附硼各方面的性能进行了全面的测试和研究，为其在实际应用中提供可靠的基础数据。
3.为硼吸附材料的研究提供了一种新的思路和方向，具有重要的理论和应用意义。
五、研究意义
1.为被动式测量中子流密度提供了一种高效的富集方法，为核反应堆、中子测量等应用提供新的材料基础。
2.多羟基硅氧烷可以随着TEOS前驱体的改变而改变其形态和性质，因此多羟基硅氧烷/聚羧酸/硼酸混合溶胶的改变也将直接影响硼吸附效果，对硼吸附材料的应用和改进具有指导作用。
3.对多羟基化合物材料的应用和硼吸附材料的研究有一定的促进作用，有望推动硼吸附材料的研究和开发。