壳聚糖、壳聚糖氧化石墨有序多孔材料的制备及性能研究的开题报告

壳聚糖、壳聚糖氧化石墨有序多孔材料的制备及性能研究的开题报告一、研究背景和意义：壳聚糖（chitosan）是一种天然的多功能高分子材料，具有生物相容性、生物降解性和生物黏着性等特点。由于壳聚糖具有上述优异性能，因此被广泛应用于食品、医药、环境保护等领域。近年来，石墨烯及其氧化物因其独特的物理、化学和生物学特性受到了广泛的关注。石墨烯氧化物（GO）是一种二维结构的材料，具有大量的氧官能团，表面易于功能化修饰。然而，GO常常存在一定程度的杂质和缺陷，致使其应用受到了一定的限制。因此，为进一步拓展壳聚糖的应用范围，提高其性能，同时兼具GO的优异特性，本研究将采用壳聚糖与氧化石墨相结合的方式来制备有序多孔材料，并对其物理化学性质进行系统地表征和探究，为新型多功能高分子材料的研究和应用奠定基础。二、研究内容和方法：1.材料制备：本研究将采用化学还原法来合成壳聚糖氧化石墨复合材料。壳聚糖与氧化石墨在一定比例下共混并通过还原制备复合物。2.材料表征：采用多种表征手段对新材料进行全面的表征，包括XRD、FTIR、TEM、SEM、AFM、BET等，了解其成分、结构、晶型、形貌、粒径、比表面积等特性。3.材料性能测试：对材料进行多项性能测试，包括比表面积、孔隙大小和分布、吸附性质、机械性能等的测试。三、研究预期结果：本研究旨在制备一种具有良好性能的壳聚糖氧化石墨有序多孔材料，并研究其物理化学性质。预期结果有：1.成功合成壳聚糖氧化石墨复合材料，具有良好的分散性和稳定性。2.对壳聚糖氧化石墨复合材料的结构、形貌、粒径、比表面积等性质进行全面表征。3.研究对新材料的吸附性能、孔隙特性、力学性能等进行测试，并与其他材料进行比较分析。4.最终得到一种有望应用于吸附去除压力表锌离子等离子体污染物的高效过滤材料。四、研究计划：时间节点：研究内容1-2个月：文献调研、材料制备3个月：材料表征6个月：材料性能测试7-8个月：结果分析和总结，论文撰写五、参考文献：1.Xie,X.etal.Synthesisofchitosan/grapheneoxidecompositeaerogelanditsapplicationforCr(VI)removal.J.AlloysCompd.769,704–713(2018).2.Yu,T.etal.Fabricationofreducedgrapheneoxide/chitosanaerogelfortheadsorptionofheavymetalions.Carbohydr.Polym.181,534–542(2018).3.Li,X.etal.Preparationandcharacterizationofchitosan/grapheneoxidecompositefilms.Carbohydr.Polym.92,576–579(2013).4.Wang,B.etal.Facilepreparationoffunctionalizedgraphene/chitosancompositehydrogelforheavymetalremoval.J.ColloidInterfaceSci.532,11–19(2018).5.Tang,X.etal.Chitosan-modifiedgraphe