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介孔碳纳米零价铁复合材料的制备及其去除水中镉、钒的研究的任务书
一、研究背景：
水是人类必不可少的物质之一，也是生命的重要组成部分。然而，由于人类活动的频繁与全球气候变化的影响，导致水质受到了严重的污染。如何有效的治理水环境污染，保障人民的饮用水安全和生态环境的稳定，成为当前亟待解决的问题。
重金属的含量是水体污染的主要指标之一，其中，镉和钒是有毒有害的金属元素，严重影响人体健康和生态环境的稳定。因此，寻求一种高效、经济、环保的技术手段去除水中的镉和钒，具有十分重要的意义。
纳米材料是当前重要的治理水污染的手段之一，其具有比传统吸附材料更大的比表面积、更高的反应活性和更好的稳定性等优点。而该研究的介孔碳纳米零价铁复合材料，则是一种具有很大潜力的净水材料。
二、研究内容：
1.制备介孔碳纳米零价铁复合材料
本研究将采用溶剂热法制备介孔碳纳米材料，并采用化学还原法将其充分还原为零价铁。制备出的介孔碳纳米零价铁复合材料，其孔径大小分布均匀，结构稳定，不易钝化。
2.研究介孔碳纳米零价铁复合材料去除水中镉、钒污染的效果
本研究将采用循环批处理实验法研究介孔碳纳米零价铁复合材料对水中镉、钒污染的去除效果。通过调节不同的试验条件，如反应时间、pH值、温度等参数，研究介孔碳纳米零价铁复合材料去除水中镉、钒的最佳条件。同时，通过对比不同吸附材料的吸附效果，验证介孔碳纳米零价铁复合材料的吸附效果的高效性。
3.研究介孔碳纳米零价铁复合材料吸附机理
本研究将采用FTIR、XRD、SEM、TEM等分析手段，研究介孔碳纳米零价铁复合材料吸附镉、钒的机理。对不同材料炭基质的吸附量和吸附空间的分析，进一步探讨吸附材料的吸附机制。
三、研究意义：
本研究将为治理水环境污染提供一种高效、低成本、环保的技术手段。研究介孔碳纳米零价铁复合材料对水中重金属的去除效果，既可以提升水质的安全性，又可以降低治理成本。同时，本研究的介孔碳纳米零价铁复合材料对水中重金属的吸附机理的研究，可为开发更高效的净水材料提供理论支持。
四、研究方法和进度：
1.材料制备：采用溶剂热法制备介孔碳纳米材料，并采用化学还原法将其还原为零价铁材料。
预计完成时间：前两个月。
2.实验条件优化：采用循环批处理实验法优化不同的试验参数，如反应时间、pH值、温度等，找出介孔碳纳米零价铁复合材料最佳去除水中镉、钒污染的条件。
预计完成时间：后两个月。
3.吸附机理研究：采用FTIR、XRD、SEM、TEM等分析手段，研究介孔碳纳米零价铁复合材料吸附镉、钒的机理。
预计完成时间：后两个月。
4.论文撰写：根据实验结果撰写论文，并进行学术交流、发表。
预计完成时间：后两个月。
五、研究成果：
1.发表1-2篇相关SCI论文，高质量亮点突出，引用率超过5次。
2.获得1份专利授权。
3.提交至省级以上课题申请一项。
4.研究成果应用于工业实践中，开发出具有市场前景的环保净水材料。
六、研究经费：
经费预算共计50万元，其中设备购置费占35%。