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介孔氧化硅的形貌调控以及氧化硅基复合材料的制备的开题报告

一、研究背景

介孔氧化硅是一种具有高度有序介孔孔道结构的无机材料，具有高比表面积、可调孔径和孔壁厚度、优异的化学稳定性等优良特性。因此，介孔氧化硅被广泛应用于催化、分离、感光、生物医学、传感器等领域。但是，介孔氧化硅的应用受到其制备方法的限制，如水解-缩合法、溶剂热法、软模板法、硬模板法等，这些方法在形貌调控、结晶度和表面性质等方面存在一定的局限性，难以满足市场对复合材料的需求。为解决这一问题，需要通过新的制备方法对介孔氧化硅的形貌进行调控，并将其作为基础材料制备氧化硅基复合材料，以满足不同领域的应用需求。

二、研究目的和内容

本研究旨在通过新的制备方法对介孔氧化硅的形貌进行调控，并将其作为基础材料制备氧化硅基复合材料。具体研究内容如下：

1.优化介孔氧化硅制备方法，控制其形貌和孔径大小。

2.利用介孔氧化硅制备氧化硅基复合材料，提高其性能。

3.对制备的介孔氧化硅和氧化硅基复合材料进行表征和性能测试，探究其在催化、分离等领域的应用。

三、研究方法和技术路线

1.介孔氧化硅制备方法的优化：尝试采用自组装法、溶胶-凝胶法和高温共沉淀法等不同方法，通过控制反应条件和添加不同表面活性剂或助剂等手段，调控其形貌和孔径大小。

2.氧化硅基复合材料的制备：将介孔氧化硅作为基础材料，与纳米粒子、有机分子等材料进行复合，采用皂化-沉淀法、分子印迹法等方法制备氧化硅基复合材料。

3.材料表征和性能测试：采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、气体吸附-脱附、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段对制备的介孔氧化硅和氧化硅基复合材料进行表征，并利用比表面积测试仪、分光光度计等手段测试其性能。

四、预期成果

1.实现介孔氧化硅的形貌调控，获得不同孔径大小和孔壁厚度的介孔氧化硅。

2.制备具有优异性能的氧化硅基复合材料，增强其在催化、分离等领域的应用价值。

3.对制备的介孔氧化硅和氧化硅基复合材料进行全面表征，并得到其性能测试结果，为其在实际应用中提供科学依据。

五、拟解决的问题和创新点

本研究主要解决介孔氧化硅的形貌调控问题和氧化硅基复合材料的制备问题，具有以下创新点：

1.采用新的制备方法实现了介孔氧化硅的形貌调控，获得了不同孔径和孔壁厚度的介孔氧化硅。

2.利用介孔氧化硅制备氧化硅基复合材料，提升了复合材料的性能，比传统复合材料具有更广泛的应用前景。

3.对制备的材料进行全面表征，并得到其性能测试结果，为其应用提供了科学依据。