原子层沉积对多孔膜材料改性和功能化的研究的任务书.docx

原子层沉积对多孔膜材料改性和功能化的研究的任务书
一、选题背景及意义
多孔膜材料因其具有高面积和高通透性，具有广泛的应用前景。然而，多孔膜材料的制备和性能优化仍然是一个研究热点。原子层沉积技术(ALD)是一种精密的表面化学处理方法，能够在材料表面制备纳米尺度的表面改性和功能化，使得多孔膜材料的物理和化学性能得到了进一步的发展和提高。因此，我们需要开展基于ALD的多孔膜材料改性和功能化研究，以应对现实中的实际需求。
二、研究内容
1、多孔膜材料的制备方法研究
多孔膜材料的制备方法直接影响其物理和化学性质。本研究将考虑采用不同的制备方法，包括干法氧化，电化学法，反应气氛法等，以制备多孔膜材料。
2、多孔膜材料表面化学改性
将需要改性的多孔膜材料通过ALD工艺在材料表面沉积材料。我们将考虑使用不同的材料，如阳离子改性剂和阴离子改性剂等，以实现不同目的的表面化学改性。
3、功能化材料的制备
将需要功能化的多孔膜材料通过ALD工艺在材料表面沉积材料，实现不同目的的功能化。我们将考虑沉积上金属、氧化物等材料，以获得不同的功能化性质。
4、多孔膜材料性质分析
通过不同的手段对多孔膜材料的物化性质进行表征，包括物理性质（如孔径、孔隙率、厚度）、化学性质（如表面化学改性和功能化后的物化性质）、物理化学性质（如吸附性能、流体运动性质）等。
三、预期成果
通过原子层沉积对多孔膜材料进行表面化学改性和功能化研究，得到经过改性和功能化的多孔膜材料。同时，我们还将对多孔膜材料的物化性质进行分析和表征。这将有助于在纳米技术领域中开发出先进的多孔膜材料。
四、研究难点和解决方案
1、多孔材料制备的难度
多孔材料的制备方法直接影响其物理和化学性质。因此，我们需要选择适合的制备方法，并对其进行优化，来制备具有所需特性的多孔材料。
2、ALD条件选择的难度
由于ALD是一种高精度的表面化学处理技术，对于化学反应条件的选择具有很高的要求。因此，我们将进行ALD反应条件的优化。
3、多孔材料表征的难度
对多孔材料进行力学、物理、化学、材料学等方面的表征是一个非常复杂的过程。我们需要合理地选用表征手段和方法，以获取准确的性质参数。
五、研究进度安排
任务时间节点工作内容和要求
2022年8月~2022年10月多孔材料制备方法的研究
2022年11月~2023年2月ALD反应条件的优化
2023年3月~2023年6月多孔材料表面化学改性和功能化制备的研究
2023年7月~2023年10月多孔材料性质表征的研究和分析
2023年11月~2024年1月论文写作和提交
六、研究经费
本研究的经费包括仪器购置费、耗材费和人员费用等，预计总经费约500万元。
七、研究方案评估
本研究方案在多孔膜材料改性和功能化研究领域具有一定的创新性和实用性，对于推动多孔膜材料的发展和应用具有一定的贡献。同时，研究人员具有较为丰富的实验和理论研究经验。因此，本研究方案具有可实施性和可行性。