基于碳纳米管、层状双氢氧化物的聚合物纳米复合材料的制备、结构与性能研究的开题报告

基于碳纳米管、层状双氢氧化物的聚合物纳米复合材料的制备、结构与性能研究的开题报告一、选题背景聚合物纳米复合材料是一种材料科学中研究热点，其具有优异的力学、物理、化学性能和广泛的应用前景。碳纳米管(CNTs)和层状双氢氧化物(LDHs)分别是一种新型纳米材料和一种具有层状结构的无机材料，具有很高的表面积和储能能力，能够大大提高聚合物复合材料的性能。因此，探究碳纳米管、层状双氢氧化物与聚合物纳米复合材料的制备、结构与性能具有很高的研究价值和实际应用前景。二、研究目的本课题旨在制备碳纳米管、层状双氢氧化物与聚合物纳米复合材料，研究其结构和性能，探究其应用前景。具体目标包括：1.确定制备方式，制备出不同质量比的碳纳米管、层状双氢氧化物与聚合物的纳米复合材料。2.通过XRD、TEM、AFM、TG-DTA等手段分析复合材料的结构和形貌，并研究不同质量比的影响。3.测量复合材料的力学性能、热性能和导电性能，并分析复合材料性能与质量比的关系。4.探讨复合材料的应用前景，如在电池、超级电容器、传感器、储氢材料等方面的应用等。三、研究内容和方法1.材料制备：采用溶液共混法和溶胶凝胶法制备不同质量比的碳纳米管、层状双氢氧化物与聚合物的纳米复合材料。2.材料表征测试：采用XRD、TEM、AFM、TG-DTA等手段对复合材料的结构和形貌进行分析，测量复合材料的力学性能、热性能和导电性能，并研究复合材料性能与质量比的关系。3.应用前景探讨：结合复合材料的性能，探讨其在电池、超级电容器、传感器、储氢材料等方面的应用前景，并提出相应的应用方案。四、预期成果1.制备出一系列不同质量比的碳纳米管、层状双氢氧化物与聚合物的纳米复合材料。2.研究并阐述了纳米复合材料的结构形貌和性能特点。3.探索了不同质量比下纳米复合材料的性能规律和影响因素。4.提出这种纳米复合材料在电池、超级电容器、传感器、储氢材料等方面的应用前景，并提供相应的应用方案。五、进度计划第1-2个月：文献综述和材料制备方法的确定。第3-6个月：制备不同质量比的碳纳米管、层状双氢氧化物与聚合物的纳米复合材料，并进行初步测试和表征。第7-9个月：深入分析纳米复合材料的结构和形貌，探究不同质量比的影响。第10-12个月：测量纳米复合材料的力学性能、热性能和导电性能，并研究其性能规律和影响因素。第13-15个月：根据纳米复合材料的性能，提出其在电池、超级电容器、传感器、储氢材料等方面的应用前景，并提供相应的应用方案。六、参考文献1.林利平,林建群,林辉.基于碳纳米管的高性能纳米复合材料研究进展[J].高分子材料科学与工程,2015,31(8):122-127.2.赵永胜.层状双氢氧化物纳米材料的研究进展[J].功能材料,2009,40(1):1-4.3.姜新慧,陈其霞,钟静,等.高性能碳纳米管/聚苯乙烯纳米复合材料制备及其性能研究[J].材料导报,2019,33(5):1-5.4.林桂灿.有机-层状双氢氧化物复合材料的制备、结构与性能研究[D].福建师范大学,2017.5.陈篁,李坤,向