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聚苯胺纳米复合材料的合成和性能研究的任务书

任务书

一、研究背景

聚苯胺是一种具有良好机械性能和导电性能的高分子材料，广泛用于电催化、传感器、储能等领域。然而，聚苯胺的应用仍受到其氧化降解和机械性能差的限制。为解决这些问题，纳米复合材料成为一种重要的改进途径。纳米复合材料以纳米材料作为填充物，通常可以提高复合材料的力学性能、化学稳定性和导电性能等方面的性能，因此受到广泛关注。本研究将采用不同类型的纳米填充物，研究其对聚苯胺纳米复合材料性能的影响。

二、研究内容

1.合成不同类型的聚苯胺纳米复合材料，并考察不同类型纳米材料（如氧化石墨烯、氧化锌等）对复合材料性能的影响。

2.对合成的聚苯胺纳米复合材料进行表征，包括形貌观察、XRD、FTIR、热重分析、电导率等。

3.考察不同类型纳米填充物对聚苯胺降解行为的影响，并研究纳米复合材料的热稳定性和氧化降解机制。

4.考察不同类型纳米填充物对聚苯胺纳米复合材料力学性能、电化学品性能的影响。

5.推导纳米复合材料的物理模型，建立纳米复合材料的力学性能和电化学品性能的数值模拟。

三、研究方法

1.合成纳米复合材料采用化学还原法。

2.表征纳米复合材料采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、XRD、FTIR、热重分析、电导率测量等。

3.采用热重分析法研究纳米复合材料的热稳定性和氧化降解机制，使用模拟工具进行性能预测。

4.采用电化学淬火和红外光谱等手段考察纳米复合材料的电化学品性能。

5.数值模拟采用有限元方法，建立纳米复合材料模型，在温度、压力等条件下计算其力学性能和电化学品性能。

四、预期成果

1.成功合成不同类型纳米复合材料，研究纳米填充物对其力学性能、热稳定性和电化学品性能的影响。

2.推导并建立聚苯胺纳米复合材料的物理模型，计算其力学性能和电化学品性能。

3.发表论文3~5篇，会议报告2~3次。

4.获得博士学位。