新型聚合物改性活性炭功能復(fù)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(fù)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(yīng)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(gòu)和化學(xué)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(xué)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(fù)合，可以提高其物理和化學(xué)性質(zhì)，因此研究活性炭與其他材料的復(fù)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(fù)合制備成新型聚合物改性活性炭功能復(fù)合材料，并研究其吸附性能、催化性能、熱穩(wěn)定性以及應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)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(fù)合材料，并對材料的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和表面特性分析。2.測試復(fù)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(fù)合材料在催化反應(yīng)中的催化效果。3.分析復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，對溫度對其性能的影響進(jìn)行研究。4.研究復(fù)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(lǐng)域中的應(yīng)用潛力。三、研究方法和技術(shù)路線1.活性炭制備：采用物理活化法或化學(xué)活化法制備活性炭，通過SEM、TEM、XRD等測試手段進(jìn)行形態(tài)、結(jié)構(gòu)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(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。3.復(fù)合材料制備：采用物理混合或化學(xué)鍵合方法將活性炭和聚合物復(fù)合制備成聚合物改性活性炭復(fù)合材料，并進(jìn)行形態(tài)、結(jié)構(gòu)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(yīng)用潛力，并對測試結(jié)果進(jìn)行分析。四、預(yù)期成果本課題的預(yù)期成果包括：1.成功制備出新型聚合物改性活性炭功能復(fù)合材料，分析了該材料的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和表面特性。2.研究了復(fù)合材料的吸附性能、催化性能和熱穩(wěn)定性，并分析了其應(yīng)用潛力。3.為環(huán)保領(lǐng)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(yīng)用和研究，其與改性活性炭的復(fù)合也已被研究。因此，本課題的研究方法和技術(shù)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(xiàn)1.葉盛芳,李理平,王明杰.活性炭表面改性的研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2015,34(11):3158-3164.2.馬琳,李偉華,王斌.聚合物/活性炭復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報,2017,31(1):149-153.3.R.C.Bansal.Activatedcarbon[M].CRCPress,1988.4.H.Sakamoto,K.Nakamura,M.Yamamoto,etal.Adsorptionofmercuryvaporonmodifi