大师长教师立异创业练习计划项目中期检查申报

《大师长教师立异创业练习计划项目中期检查申报》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、编号:哈尔滨工业大学大学生创新创业训练计划项目中期检查报告项目名称：MWCNT/Fe3O4多孔材海绵结构的制备项目级别：国家级（国家级.校级）执行时间:2013年_月至2015年5_月负责人：梁彩云学号:1111420312联系电话：18345160192电子邮箱：院系及专业：化工学院化学工艺指导教师：徐用军职称：教授联系电话：18945996788电子邮箱：哈尔滨工业大学本科生院填表日期：2013年11月15日一、课题组成员：（包扌舌项目负责人、按顺序）姓名性别所在院年级学号身份证号本人签名二、指导教师意见:签名：年月日三、专家组意

2、见：1.是否达到中期目标（在□内打J）:□达到屮期目标□基木达到屮期目标□未达到屮期目标2.成绩评定（在□内打J）：□合格「□改进后可继续执行□不合格，项目实施意见：S□提出警告、观察后再定继续执行或小止I□中止实施3.其它意见和建议：组长签名：（盖章）II四、项目研究中期报告1、项目简介（300-500字左右）本项目主要研究多壁碳纳米管（MWCNT）/Fe3O4多孔海绵结构材料的制备及孔径大小的调控途径，实现不同形貌的MWCNTZFe3O4多孔海绵可控制备。具冇选择透过性的多孔材料将成为化学工业新一代分离系统的首选材料，述可用作能源

3、工业中的热气体过滤器，多种环境净化技术中的分离介质和隐身技术中的电磁波吸波材料。此外，多孔材料还是优良的电极材料、高效优良的隔热材料。但是口前比较广泛采用的碳体系制备的多孔材料组分比较单一，导致很多多孔材料功能单一。基于上述情况，本课题以附载有四氧化三铁的碳纳米管多功能复合材料为前驱体，通过溶胶凝胶的方法使其凝胶化，再用PVA交联以增强其骨架结构，在超临界条件下干燥得到可反复压缩的MWCNT/Fe3O4多孔海绵状材料，并对其孔径可调的性能进行测试评估。2、立项背景（研究现状、趋势、研究意义等，400字左右）多孔材料是当前材料科学中发展

4、较为迅速的一种材料，特别是孔径在纳米量级的多孔材料，孔径的可调性拓宽了多孔材料的应用范围具有许多独特的性质和较强的应用。目前初步确立了以下十个方面作为多孔材料在工业生产上的可能应用：1.高效气体分离膜；2化学过程的催化膜；3.高速电子系统的衬底材料；4光学通讯材料的先驱体；5•高效隔热材料；6.燃料电池的多孔电极；7•吸波隐身材料；&燃料（包括天然气和氢气）的存储介质；9.环境净化的选择吸收剂；10.可重复使用的特殊（HEPA-型）过滤装置。目前多孔材料体系主要有：碳体系、氧化铝体系、二氧化硅体系，其中碳体系是应用比较广泛的。多孔碳材

5、料的石墨化程度，也就是导电性，对其屯化学性能具有非常大的影响，将多孔碳进行高温处理，可以有效地提高其电化学性能。多孔碳材料作为催化剂载体时，其大的孔径为许多尺寸较大分子的催化反应提供了优良的反应场所；其尺寸均一的纳米孔道在一些大分子的催化反应中显示了明显的空间限制效应；其优秀的化学和物理稳定性，使其比氧化硅、氧化铝具有更广泛的应用范围。但是常用的碳体系结构比较单一，制备岀来的功能比较单一。因此为了发展功能齐全，性能更加优良的多孔材料，我们采用MWCNT/FesCU为基元制备多孔材料。多功能复合材料由于表面负载有FqCU因此除了具有碳的

6、电学性能外，还具有磁学性能即超顺磁性。是良好的催化剂载体。3、项目方案十燥3.1MWCNT/Fe3O4单体制备将一定比例的多壁碳纳米管(MWCNT)和乙酰丙酗铁(Fe(acac)s)(质量比1:4)及25mL三甘醇(TREG)加入250mL的三口圆底烧瓶屮，超声波分散20min后，装入如图3.1・1所示回流装置，预先通入氮气(N2)5min,将装备内的空气置换干净。开通加热器电源，将装置以3°C的速度缓慢升温至沸腾，停止通氮气，保持回流30mino移走加热器，将装置自然冷却至室温。Ar气I•燥瓶图3.1-1回流装置示意图MWCNT/F

7、esO4纳米复合材料的分离与纯化：首先向冷却后的反应溶液屮加入30mL无水乙醇(C2H5OH)进行稀释，然后将一超顺磁铁置于烧瓶底部4h,使MWCNT/FesCM聚集吸附于在容器的底部，吸管吸掉上清液。然后加入30mL乙酸乙酯进行清洗，超顺磁铁放于烧杯侧面进行磁性分离。最后再ffl30mL无水乙醇清洗，然后磁分离，将产物中残留的试剂和反应副产物彻底洗净。将产物在40°C下真空干燥，得到黑色固态粉末。实验流程图见图3.l-2o图3.1-2实验流程图3.2凝胶的制备方案一:表面活性剂法表而活性剂能使水形成粘性液体，通常当浓度人于临界胶束时

8、，形成球状胶束，当浓度更高吋，形成棒状胶束。本实验中釆用N&DBS作为表面活性剂。流程图见图3.2-1图3.21表面活性剂法制凝胶流程图方案二:用琼脂糖制备凝胶琼脂糖是由1,3连接的B-D-毗喃半乳糖和1,4连接的3,6