大学生创新创业练计划项目中期检查报告.docVIP

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 5 月至 2015年 5 月 负责人：梁彩云 学号： 1111420312 联系电话 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 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：（包括项目负责人、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、专家组意见： 1．是否达到中期目标（在□内打√）： □达到中期目标 □基本达到中期目标 □未达到中期目标 2．成绩评定（在□内打√）： □合格 □改进后可继续执行 □不合格，项目实施意见： □提出警告、观察后再定继续执行或中止 □中止实施 3．其它意见和建议： 组长签名： （ 盖 章 ） 年 月 日 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MWCNT/Fe3O4多孔海绵可控制备。 具有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, 还可用作能源工业中的热气体过滤器, 多种环境净化技术中的分离介质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; 8. 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。多孔碳材料的石墨化程度，也就是导电性，对其电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，制备出来的功能比较单一。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/Fe3O4为基元制备多孔材料。多功能复合材料由于表面负载有Fe3O4因此除了具有碳的电学性能外，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 干燥 3.1 MWCNT/Fe3O4单体制备 将一定比例的多壁碳纳米管（MWCNT）和乙酰丙酮铁（Fe(acac)3）（质量比1:4）及25mL三甘醇（TREG）加入250mL的三口圆底烧瓶中，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℃的速度缓慢升温至沸腾，停止通氮气，保持回流30min。移走加热器，将装置自然冷却至室温。 图3.1-1 回流装置示意图 MWCNT/Fe3O4 纳米复合材料的分离与纯化：首先向冷却后的反应溶液中