靜電紡聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的制備與性能研究的開題報告

靜電紡聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的制備與性能研究的開題報告一、研究背景和意義單壁碳納米管具有很多優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于諸如傳感、能源、納米器件等領(lǐng)域。然而，單壁碳納米管的制備成本較高，往往需要采用復(fù)雜、昂貴的制備方法。同時，碳納米管的化學(xué)穩(wěn)定性較差，加之其表面惰性高，難以與其他物質(zhì)形成均勻的復(fù)合體系。為克服這些問題，越來越多的研究工作開始探索使用聚合物作為納米材料的載體，實現(xiàn)復(fù)合材料的制備。聚氨酯作為一種重要的高分子材料，因其良好的形變性、耐熱性、耐化學(xué)性等特點而被廣泛應(yīng)用。但聚氨酯的傳統(tǒng)制備過程耗時且工藝復(fù)雜，難以實現(xiàn)納米復(fù)合。靜電紡制備技術(shù)是一種新興而快速的制備納米材料的方法，同時也是一種結(jié)合材料科學(xué)、物理、化學(xué)等多學(xué)科的交叉學(xué)科。因此，研究采用靜電紡制備聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的制備工藝，探究其材料性能，將有助于解決傳統(tǒng)制備方法成本高、效率低、難以進行納米復(fù)合的問題，同時也為單壁碳納米管的應(yīng)用提供了新的選擇。二、研究內(nèi)容和方法1.制備工藝：采用靜電紡制備聚氨酯單壁碳納米管纖維膜，優(yōu)化工藝條件，探究最佳的制備工藝參數(shù)。2.材料表征：采用掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）等對聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的形貌、結(jié)構(gòu)等進行表征。3.材料性能：對聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的力學(xué)性能、光學(xué)性能、電學(xué)性能等進行性能測試。三、研究預(yù)期結(jié)果1.確定最佳的聚氨酯單壁碳納米管纖維膜制備工藝，探究其制備機理。2.系統(tǒng)分析聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的形貌、結(jié)構(gòu)等特征，并進行性能測試，探究聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)性能。3.分析聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的應(yīng)用前景，為單壁碳納米管在能源、傳感、納米器件等領(lǐng)域的應(yīng)用提供新的思路和方法。四、研究進度和計劃1.研究進度已完成相關(guān)文獻和資料的調(diào)研，初步探討了聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的制備工藝和可能的應(yīng)用領(lǐng)域。下一步將繼續(xù)研究聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的制備工藝和材料性能。2.研究計劃（1）初步建立聚氨酯單壁碳納米管纖維膜制備工藝，優(yōu)化相關(guān)操作參數(shù)。（2）對制備得到的聚氨酯單壁碳納米管纖維膜進行表征，包括形貌、晶體結(jié)構(gòu)、元素分布等。（3）對聚氨酯單壁碳納米管纖維膜的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等性能進行測試。（4）完成論文的撰寫和修改，準(zhǔn)備論文開題答辯。五、研究經(jīng)費和設(shè)備1.研究經(jīng)費本研究資金主要用于材料制備、表征和材料性能測試的消耗。預(yù)計總經(jīng)費為50萬元。2.研究設(shè)備本研究需要使用的設(shè)備主要包括靜電紡納米纖維制備設(shè)備、掃描電鏡（SEM）、透