试议河南理工大学本科毕业设计(论文)开题报告

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1、试议河南理工大学本科毕业设计(论文)开题报告试议河南理工大学本科毕业设计(论文)开题报告_导读：河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告题目名称学生姓名多壁碳纳米管与过氧化氢酶相互作用的荧光光谱分析专业班级学号一、选题的目的和意义：纳米材料的研究已经发展到科学技术前沿，因为纳米粒子具有超大比表面积的优点，与宏观材料相比，纳米材料具有更高的化学稳定性和独特的光学特性、导电性、热学性质、机械性能、化学性质。作为纳米粒子的重要组成部分，碳纳米管（T）已在近几年引起了人们的极大兴趣，并且在许多领域都有所应

2、用，如高强度的复合材料，吸附剂材料和导电材料。在工厂中碳纳米管的大规模的生产和应用使其开始大量制造，这将不可避免的导致了这种材料的环境释放和可能引发潜在的环境和生态风险。因此，T的毒性已经成为纳米技术的一个关键问题。为了更好的了解碳纳米管的毒性大小及其可能存在的对人类的危害，我们便进行了本实验相关研究。二、国内外研究现状简述：目前，各国在实验上对碳纳米管的研究方兴未艾，并都取得了一定的成就，美国发明了纳米秤，日本制成了铂填充的碳纳米管，德国制备出直径为lnm的碳纳米管。我国个别研究成果虽然走在了世

3、界最前沿，如合成出世界最长的碳纳米管、高质量碳纳米管储氢的研究等，但在纳米科技领域的总体水平与美日欧相比，差距还很大。各国主要面临以下两个共同问题，使得碳纳米管不能真正得到工业应用。①如何实现高质量碳纳米管的连续批量工业化生产。碳纳米管制备现状大致是：多壁碳纳米管能较大量生产，单壁碳纳米管多数处于实验室研制阶段，某些制备方法得到的碳纳米管生长机理还不明确，对碳纳米管的结构(管径、管长、螺旋度、壁厚、管表面石墨碳的结晶度等)还不能做到任意调节和控制，影响碳纳米管的产量、质量及产率的因素太多(如催化剂

4、颗粒的大小、碳源的种类、温度、混合气体的种类及比例等)，使制得的碳纳米管都存在杂质高、产率低等缺点，还没有高效的纯化碳纳米管的方法。②如何更深入研究碳纳米管实际应用问题。例如，在常温常压下如何解析氢气及加快其储氢放氢速度。如何提高碳纳米管吸附容量的稳定性和吸附压力的敏感性。再如，怎样才能制备出性能更为优异或能预期其性能的碳纳米管复合材料。要解决这些共同难题，就需要研究人员们一方面突破技术关键，进一步研究开发新的、成本低廉、适合于大规模生产碳纳米管的技术，通过建模和模拟来加强生长现象与机理研究；另一

5、方面继续深入研究其应用，把碳纳米管与各个领域结合起来，充分发挥其自身优异的特性。另外，最近碳纳米管又出现一新的研究方向，即碳纳米管薄膜的润湿性，已有很多学者对其作出了大量研究。Jiang等[11]用平板印刷术和等离子体刻蚀技术相结合，制备了具有特殊几何形貌的硅基底，并用化学气相沉积法在其上面沉积了具有立体各向异性微结构阵列碳纳米管薄膜。研究表明，5试议河南理工大学本科毕业设计(论文)开题报告_(2)导读：在不改变薄膜表面的化学组成的情况下，仅仅改变结构参数，薄膜能从超亲水变化到超疏水，这种现象是由

6、于横向和纵向碳纳米管阵列结构的共存即立体各向异性微结构所引起的。纵向的碳纳米管阵列提供了疏水的贡献，而横向的碳纳米管阵列提供了亲水性的贡献，并有利于水滴的铺展。横向和纵向碳纳米管阵列组合方式的改变导致了其薄膜特殊的润湿性性质。Lau等[12]用PECVD方法获得了准直生长的碳纳米管森林，然后通过HF—CVD的方法用PTFE对其进行了表面修饰，获得了稳定的超疏水表面，液滴可以在其上面自由跳跃直至脱离。Li等[13]以酞菁络合物为原料，采取高温裂解的方法制备了具有相当均匀长度和外径的阵列碳纳米管薄膜，

7、研究表明，未经处理的阵列碳纳米管薄膜是超疏水和超亲油的，经过氟化(FAS)修饰以后的碳纳米管薄膜表现出了既疏水又疏油的性质，正是纳米结构的存在导致了该表面的超双疏性质。这一发现为超双疏表面／界面材料提供了新的思路。同时，随着纳米技术的发展，碳纳米管越来越被广泛的应用于工业生产中，但这种被普遍看好的新型纳米材料对恩提和环境的影响还不为人知。为此，法国决定投资30万欧元对碳纳米管的毒性进行专题研究，以保证这种新材料的使用安全。在今后3年内，法国国家健康与医学所法国图卢兹大学的20多为科研人员将参与此项

8、研究。研究分三个专题：碳纳米管与环境、碳纳米管与人体健康以及碳纳米管的合成。在碳纳米管与环境这一专题中，科研人员将碳纳米管对水环境的污染，主要方法是选择两栖动物与悬浮的碳纳米管接触，随后研究这些两栖动物的死亡率、行为改变以及基因变化等。在再碳纳米管与人体健康的专题研究中，他们将分小鼠实验和人体巨噬细胞试管实验两步进行，以便了解吸入碳纳米管是否会导致小鼠肺部感染，掌握人体巨噬细胞与碳纳米管接触后引起的反应。关于碳纳米管的合成研究，该中心强调说碳纳米管是目前发现的最好的材料之一，但其合