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丙烯腈共聚物的合成及其分离膜的制备研究的开题报告
题目：丙烯腈共聚物的合成及其分离膜的制备研究
一、选题背景及意义
随着环境污染和资源短缺的加剧，人们对于新型、高效、环保的分离技术的需求越来越高。膜分离技术具有高效、低成本、环保等优势，在水处理、化工、食品加工、制药等领域应用越来越广泛。而聚丙烯腈（PAN）共聚物的制备及其分离膜的性能表现出极高的应用潜力。
本研究选取PAN为主要原料，采用自由基共聚法，以三乙氧基硼及叔丁酰过氧化物为引发剂，通过调节反应条件、配比等因素，制备PAN共聚物，进而制备高性能的PAN分离膜。本研究旨在探索丙烯腈共聚物的制备方法及其对分离膜性能的影响，为膜分离领域的研究提供新的思路和方法。
二、研究目标
1.通过自由基共聚法制备丙烯腈共聚物
2.调节反应条件、配比等因素，打造高性能的PAN分离膜
3.探究共聚产物结构、性质对分离膜性能的影响
三、研究内容
1.丙烯腈共聚物的合成
将丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯等其他单体共同加入反应体系中，采用自由基引发剂引发反应。探究反应条件、单体配比等因素对共聚物结构、性能的影响。
2.PAN分离膜的制备
利用聚丙烯膜或纳米级SiO2等介孔材料作为母膜，采用浸渍相、溶剂挥发法、冷冻解冻法等方法制备PAN分离膜。对不同制备方法下所得膜性能进行系统评价，寻找最优制备方法。
3.变量控制及性能测试
控制反应条件和PAN共聚物的配比，通过制备一系列不同性质的共聚物，系统测试其物理性质、化学性质以及使用于分离的性能表现，找到最佳方案。对膜的水通量、截留率、力学性能、耐污染性能、抗热性能等指标进行评估，揭示共聚物结构与其在膜分离中的作用规律。
四、研究方法
本研究将采取以下主要研究方法：
1.实验室自由基共聚法合成PAN共聚物，并对其结构、性质进行表征
2.采用浸渍相、溶剂挥发法、冷冻解冻法等方法制备PAN分离膜，并对其性质进行测试，筛选最优制备方法
3.膜性能测试：包括水通量、截留率、力学性能、耐污染性能、抗热性能等指标的测试
4.结果分析：用统计学方法进行数据处理，分析共聚物结构与其性能之间的关联性
五、预期结果及意义
预计可以成功制备出高性能的丙烯腈共聚物及其分离膜，不仅可用于膜分离领域，也可用于其他领域，如高性能纤维、复合材料等领域。本研究结果将对膜分离材料的开发和应用提供新思路，也将对深入研究共聚物结构与性能的关系提供一定的参考价值。