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有序介孔炭及其复合材料的合成和应用研究的开题报告

一、选题背景和意义

有序介孔材料是具有高度有序孔结构的一种纳米材料，具有优异的物理化学性质和广泛的应用前景。有序介孔炭（OMC）是有序介孔材料中的一种，由于其高度孔径可控和孔道有序的特点，在能源存储、催化、吸附、传感等领域有着广泛的应用。与此同时，对OMC的修饰和复合还可以进一步提高其性能，扩展其应用范围，因此，对于OMC的合成及其复合材料的研究，具有极其重要的理论和应用意义。

二、研究内容及目标

本研究主要围绕OMC的合成以及其与其他材料的复合制备展开。其中，OMC的合成将采用硬模板法，考察各种不同的前驱体、模板剂、炭化条件等对于OMC孔结构和性能的影响。随后，我们将尝试将OMC与其他功能性物质如金属、有机功能单元、纳米材料等进行复合制备，探究其组成与结构对复合材料性能的影响。最后，我们将使用多种表征手段对合成的OMC及其复合材料进行表征，并测试它们在能源存储、催化、吸附、传感等方面的应用性能。

三、研究方法和技术路线

本研究将采用硬模板法来制备OMC，通过不同的前驱体、模板剂、炭化条件等来控制其孔径和孔道结构。而后，我们将尝试将OMC与其他功能性材料进行复合制备，根据不同的复合材料需要选取合适的合成方法和条件。最后，我们将利用一系列表征手段如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附-脱附等对样品进行表征，并进行应用性能测试。

四、预期成果和创新点

本研究将制备出具有高度有序孔道结构的OMC，探究各种因素对孔结构和性能的影响。同时，我们将尝试将OMC与其他材料进行复合，制备具有不同性质和应用的复合材料。最终，我们将实现对OMC及其复合材料的表征和应用性能测试。研究成果可以为有序介孔炭及其复合材料的制备、表征及应用提供理论和实验基础，具有一定的创新和实用价值。

五、研究计划和进度安排

第一年：建立OMC的制备方法和表征手段；考察制备OMC的条件和结构；尝试将OMC与金属、有机等功能单元进行复合制备。

第二年：对制备的OMC及其复合材料进行表征和性能测试；对影响OMC性能的因素如外界环境、反应条件等进行探究。

第三年：进一步优化OMC及其复合材料的性能；深入研究OMC有序孔结构的调控机理。