有机/无机多功能复合膜的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

膜科学技术自上世纪五十年代以来发展迅速,现已在水处理、化工、生物、医药、食品等领域获得广泛应用,形成相当的产业规模。就膜材料而言,发展最早的是有机膜,因其柔韧性好、制作简便、单位装填体积膜的使用面积大、成膜性能优异、品种多等优点,从而获得大规模应用。但有机膜机械强度不好,化学稳定性差,大多不耐高温和有机溶剂等,且易堵塞,不易清洗,因而在某些领域的应用受到限制。70年代末,无机膜的研究引起人们的广泛关注。与有机膜相比,无机膜机械强度高,可承受几十个大气压的外压;化学稳定性好,耐化学和生物侵蚀,耐高温,使用寿命长,并且孔径分布窄,分离效率高,易于消毒清洗,所以在膜分离过程和膜耦合过程中有着良好的应用前景。但是无机膜材质的脆性和低的加工集成度(单位体积中膜的有效装填面积)、高的设备投资成本使它的应用受到限制。另外绝大多数无机膜无荷电性,抗污染能力差,而且目前的无机膜大多数是由无机氧化物制得,因而不能在碱性条件下使用。

近年来有人用无机和有机材料进行复合制成有机/无机复合膜,从而无机2有机复合膜的研究开发成为膜研究的一个热点。有机/无机复合膜是含有有机和无机成分的膜,但目前尚无统一和确切的概念。很多文献中将无机和有机成分微观混合或化学交联而形成的膜称为“有机/无机杂化膜(hybridmembrane)”,而将有机和无机成分明显分层的膜则被称为“有机/无机复合膜(compositemembrane)”。但也有一些作者将前一种膜同样称为复合膜。另外,有的膜中不同的成分之间既有微观混合或化学交联,也有分层。为了避免进一步的混乱,将以上几种膜都称作“有机/无机复合膜”。

有机/无机复合膜不但可以兼顾有机膜和无机膜各自的优点,弥补单一膜材料的缺陷,而且还可以发展单一膜材料原先没有的综合性能,扩大应用范围,满足特定的应用要求。目前,国外对这种新型复合膜的研究比较重视,但尚未见有有机/无机膜工业化生产的报道。我国关于无机/有机复合膜的研究报道也不多,因此应加强这方面的探索研究。

2. 研究的基本内容与方案

（1）准备纳米微晶纤维素；

（2）用溶胶-凝胶法低温合成锐钛矿纳米tio2；

（3）将ncc、纳米sio2、纳米tio2分散到丙烯酸乳液中；

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容,确定方案，完成开题报告。

第4-5周：了解学习纳米晶纤维素,纳米二氧化钛的制备方法。

第6-11周：制备多功能纳米复合材料，并对其制备条件进行研究，对其性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]《树脂基复合材料制备新技术》，主编：陈祥宝，出版社：化学工业出版社，出版或修订时间：2003

[2]《高技术复合材料制备手册》，主编：张玉龙，出版社：国防工业出版社，出版或修订时间：2003

[3]《复合材料及其应用技术》，主编：汤佩钊，出版社：重庆大学出版社，出版或修订时间：1998