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几种稀土氧化物微纳结构超疏水表面的制备及其性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
稀土氧化物作为一种重要的材料，在电子、光电、能源等领域中得到了广泛应用。与此同时，超疏水材料也成为了研究热点，其具有超强的自清洁、防腐蚀、防污染等特性，可以广泛应用于抗显微流体污染、抗自然环境侵蚀等领域。因此，开展稀土氧化物微纳结构超疏水表面的研究，对于探索新型高性能超疏水材料具有重要意义。
二、研究目的
1.制备不同稀土氧化物材料的微纳结构超疏水表面，并对表面结构和疏水特性进行评估，为稀土氧化物超疏水材料的开发提供基础研究。
2.研究超疏水表面的热稳定性、机械性能、耐化学性等特性，为超疏水材料的实际应用提供理论支持。
三、研究内容
1.稀土氧化物材料的制备
(1)选取La、Ce、Pr等常见稀土元素，制备稀土氧化物材料。
(2)采用常规合成法、水热合成法、氧化还原法等不同工艺制备微纳结构。
2.微纳结构的构筑及表征
(1)采用电镜、AFM等表征技术对微纳结构的形貌和大小进行表征。
(2)研究微纳结构对超疏水材料表面的影响。
3.超疏水表面的制备
(1)采用化学气相沉积、电化学法等方法，在稀土氧化物微纳结构表面上制备疏水分子。
(2)评估超疏水表面的疏水特性，并探究微纳结构对超疏水表面性能的影响。
4.表面性能分析
(1)研究稀土氧化物微纳结构超疏水表面的热稳定性、机械性能、耐化学性等特性。
(2)通过表面能、润湿角等指标对超疏水表面的性能进行评估。
四、研究意义
稀土氧化物材料的微纳结构超疏水表面具有广阔的应用前景。此项研究成果不仅对构建新型超疏水材料具有重要意义，而且可推动稀土氧化物材料在电子、光电、能源等领域中的应用，对于推动中国材料行业的发展也具有重大贡献。
五、研究进度安排
2022年1月-3月：确定研究方案和方法。
2022年4月-6月：制备各类稀土氧化物材料，进行微纳结构的构筑及表征。
2022年7月-9月：进行超疏水表面的制备与疏水性能测试。
2022年10月-2023年3月：进行表面性能分析，撰写论文并进行相关资料整理。
2023年4月-5月：论文修改和完善。
六、研究经费及设备
研究经费为20万元。设备包括扫描电镜、原子力显微镜、表面测试仪、电化学工作站等。
七、参考文献
[1]KangoS,KaliaS,CelliA,etal.Surfacemodificationofinorganicnanoparticlesfordevelopmentoforganic-inorganicnanocomposites-Areview.ProgressinPolymerScience,2013,38(8):1232-1261.
[2]ZhangT,ChengF,LiangS,etal.HydrophobicityandphotocatalyticpropertiesofCeO2/TiO2filmspreparedbymagnetronsputteringandsol-gelmethods.JournalofAlloysandCompounds,2015,648:209-215.
[3]BastakotiBP,TanakaY,ZhangH,etal.Superhydrophobic/visible-light-responsivephotocatalystusingrare-earthphosphates.ChemicalCommunications,2015,51(20):4217-4220.