MOF基纳米复合膜的可控制备及其性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

金属有机框架材料（mofs）作为一种新型的晶态多孔材料，具有比表面积大、孔径可调、结构多样化等优点，在气体吸附与分离、催化、传感等领域展现出巨大的应用潜力。

然而，mofs材料本身存在一些局限性，如机械强度较差、易碎等，限制了其实际应用。

将mofs与其他功能材料复合制备纳米复合膜，可以有效克服这些缺点，并结合两种或多种材料的优势，获得性能更加优异的材料。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，mof基纳米复合膜的研究取得了显著进展，成为材料科学和化学工程领域的研究热点之一。

1. 国内研究现状

国内学者在mof基纳米复合膜的制备和应用方面开展了大量研究工作，并取得了一系列重要成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本选题将以制备具有特定形貌和性能的mof基纳米复合膜为目标，系统研究不同制备方法对复合膜结构和性能的影响，并探讨其在气体分离、水处理等领域的应用。

主要研究内容包括：
1.mof基纳米复合膜的可控制备采用原位生长法、混合制膜法、层层自组装法等方法制备mof基纳米复合膜。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解mof基纳米复合膜的最新研究进展，为本研究提供理论基础和实验参考。

2.材料制备：根据预先设计的实验方案，选择合适的mof材料和基材，采用原位生长法、混合制膜法、层层自组装法等方法制备mof基纳米复合膜。

3.结构表征：利用x射线衍射仪（xrd）、扫描电子显微镜（sem）、透射电子显微镜（tem）等技术对制备的mof基纳米复合膜进行结构表征，分析其结晶度、形貌、孔径分布等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.开发简单高效、可控性强的mof基纳米复合膜制备方法，实现对膜的形貌、孔径和负载量的有效控制。

2.系统研究不同制备方法对mof基纳米复合膜结构和性能的影响，揭示其结构与性能之间的关系。

3.拓展mof基纳米复合膜在气体分离、水处理等领域的应用，并探究其分离机理，为其在相关领域的应用提供理论依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 张莉, 郭洪峰, 王帅, 等. 金属有机框架材料在海水淡化中的应用[j]. 化学进展, 2020, 32(10): 2281-2291.

2. 王磊, 王丹, 王延吉, 等. 金属有机骨架复合材料膜在水处理中的应用[j]. 化工进展, 2019, 38(10): 4625-4636.

3. 魏亚茹, 张志军, 郭洪峰, 等. 金属-有机骨架/聚合物复合膜的研究进展[j]. 功能材料, 2019, 50(1): 10023-10034.