新型聚合物改性活性炭功能復合材料的制備及性能研究的開題報告

新型聚合物改性活性炭功能復合材料的制備及性能研究的開題報告一、選題背景和意義活性炭是一種應用廣泛的多孔性固體吸附材料。普通活性炭的吸附性能取決于其孔隙結(jié)構和化學性質(zhì)。為了提高活性炭的吸附性能，許多方法已經(jīng)被提出來，如物理活化、化學活化和改性等方法。但是這些方法往往會影響到活性炭的長期使用壽命，因此新型的改性方法需要被研究。同時，活性炭與其他材料的復合，可以提高其物理和化學性質(zhì)，因此研究活性炭與其他材料的復合也具有重要意義。二、研究內(nèi)容和計劃本課題擬采用新型聚合物作為改性劑，將其與活性炭復合制備成新型聚合物改性活性炭功能復合材料，并研究其吸附性能、催化性能、熱穩(wěn)定性以及應用于環(huán)保領域的潛在性。具體的研究工作如下：1.制備不同比例的聚合物改性活性炭復合材料，并對材料的形態(tài)、結(jié)構和表面特性分析。2.測試復合材料的吸附性能，比較其與單純活性炭的吸附效果；測試復合材料在催化反應中的催化效果。3.分析復合材料的熱穩(wěn)定性，對溫度對其性能的影響進行研究。4.研究復合材料在污水處理、食品加工以及汽車尾氣治理等環(huán)保領域中的應用潛力。三、研究方法和技術路線1.活性炭制備：采用物理活化法或化學活化法制備活性炭，通過SEM、TEM、XRD等測試手段進行形態(tài)、結(jié)構和表面特性分析。2.聚合物制備：采用自由基聚合或離子聚合法制備聚合物改性劑，通過FTIR、NMR等測試手段進行結(jié)構分析。3.復合材料制備：采用物理混合或化學鍵合方法將活性炭和聚合物復合制備成聚合物改性活性炭復合材料，并進行形態(tài)、結(jié)構和表面特性分析。4.性能測試：分別測試吸附性能、催化性能、熱穩(wěn)定性以及應用潛力，并對測試結(jié)果進行分析。四、預期成果本課題的預期成果包括：1.成功制備出新型聚合物改性活性炭功能復合材料，分析了該材料的形態(tài)、結(jié)構和表面特性。2.研究了復合材料的吸附性能、催化性能和熱穩(wěn)定性，并分析了其應用潛力。3.為環(huán)保領域提供了一種新型材料。五、可行性分析本課題選取的聚合物改性劑已經(jīng)得到廣泛的應用和研究，其與改性活性炭的復合也已被研究。因此，本課題的研究方法和技術路線是可行的。同時，吸附性能、催化性能和熱穩(wěn)定性等也是較為成熟的測試手段，對結(jié)果的可靠性有保障。六、參考文獻1.葉盛芳,李理平,王明杰.活性炭表面改性的研究進展[J].化工進展,2015,34(11):3158-3164.2.馬琳,李偉華,王斌.聚合物/活性炭復合材料的研究進展[J].材料導報,2017,31(1):149-153.3.R.C.Bansal.Activatedcarbon[M].CRCPress,1988.4.H.Sakamoto,K.Nakamura,M.Yamamoto,etal.Adsorptionofmercuryvaporonmodifi