管式煤基炭膜親水改性及性能研究的開題報(bào)告

管式煤基炭膜親水改性及性能研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義隨著人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求量也在逐年增長(zhǎng)。而化石燃料作為主要的能源來源，已經(jīng)面臨著日益嚴(yán)峻的供應(yīng)壓力和環(huán)境污染問題。因此，尋找新的燃料資源，提高能源利用效率，成為當(dāng)前各國(guó)共同面臨的問題。煤炭作為我國(guó)主要的化石燃料之一，其資源儲(chǔ)量豐富、燃燒效率高以及產(chǎn)生的二氧化碳排放相對(duì)其他化石燃料低，具有很高的利用價(jià)值。而煤基炭則是一種煤炭資源的高附加值利用產(chǎn)物，其物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，既適合于作為高性能吸附劑和催化劑等重要應(yīng)用領(lǐng)域，又可以作為新型的高效清潔能源材料使用。當(dāng)前，針對(duì)煤基炭具有優(yōu)異的性質(zhì)和巨大的潛在應(yīng)用市場(chǎng)，煤基炭膜作為煤基炭的一個(gè)重要研究方向，受到了越來越多的學(xué)者和科研機(jī)構(gòu)的關(guān)注。而親水改性技術(shù)是煤基炭膜研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要方向，其可以提高煤基炭膜的應(yīng)用性能和使用壽命，進(jìn)而促進(jìn)其應(yīng)用范圍和市場(chǎng)需求。因此，本研究旨在通過管式煤基炭膜親水改性技術(shù)，探究其對(duì)煤基炭膜性能的影響和提升效果，進(jìn)一步拓展煤基炭膜的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景。二、研究?jī)?nèi)容和方法本研究主要包括以下研究?jī)?nèi)容：1.煤基炭膜的制備：采用管式煤基炭制備方法，制備出炭膜試樣。2.炭膜親水改性：采用改性處理技術(shù)，調(diào)節(jié)炭膜表面性質(zhì)，增強(qiáng)炭膜的親水性。3.性能測(cè)試：對(duì)改性后的炭膜樣品表面微觀形貌、親水性能等性能進(jìn)行測(cè)試。4.原理分析：利用表面接觸角、紅外光譜等分析方法，分析炭膜的表面性質(zhì)和改性效果。本研究采用實(shí)驗(yàn)研究和原理分析相結(jié)合的方法，通過對(duì)炭膜樣品的制備和改性，測(cè)試炭膜表面性能和親水性能等指標(biāo)，分析改性效果和作用機(jī)理。三、預(yù)期成果1.研究親水改性技術(shù)對(duì)管式煤基炭膜性能的影響和提升效果。2.探究親水改性技術(shù)對(duì)炭膜表面性質(zhì)的影響和作用機(jī)理。3.拓展煤基炭膜的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景。四、研究計(jì)劃1.制備管式煤基炭膜樣品，進(jìn)行初步表征。2.采用不同的親水改性處理技術(shù)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性能測(cè)試。3.分析不同處理技術(shù)對(duì)炭膜性質(zhì)的影響和作用機(jī)理。4.總結(jié)研究成果，撰寫研究論文。五、預(yù)期工作進(jìn)展時(shí)間表任務(wù)|時(shí)間節(jié)點(diǎn)--|--文獻(xiàn)查閱與綜述撰寫|1-2周炭膜制備和預(yù)處理|3-4周親水改性處理及性能測(cè)試|5-7周分析改性效果和作用機(jī)理|8-10周結(jié)論整理及論文撰寫|11-12周六、參考文獻(xiàn)1.QiuchenDong,XiaoyuZhang,ZibiaoLi,etal.PreparationofCoal-BasedMicroporousMaterialsbyCarbon-CO2Activation,Materials2019,12,928.2.XueyunPeng,YiWang,MinggangZhu,etal.Coal-basedcarbonmembranesmodifiedwithgrapheneoxideforhigh-performancewaterpurification,JournalofMembraneScience551(2018)367–377.3.LiLi,ShifengLiang,ShuyanSong,etal.,Hydrophilicityimprovementofcoal-basedactivatedcarbonfiberelectrodebyactivationwithHNO3–NH3anditseffectsonelectrochemicalcapacitiveperformance.JMaterSci