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介观尺度有序功能性材料的可控组装及性质研究的开题报告

一、研究背景及意义

介观尺度有序功能性材料是指在10纳米到100微米尺度之间，具有一定有序结构、具有特定功能的材料。这类材料具有很高的可控性和可调控性，广泛应用于能源、环境、生物医学等领域。为了满足材料在这些应用中的要求，需要精确控制其结构、形貌和性质。其中，组装是制备具有所需结构和性质材料的重要方法。

通过组装方法，可以将单个纳米粒子、分子、聚合物等单元组装成有序结构的材料。通过精确控制组装条件，可以调控材料的形貌、尺寸、结构和性质。目前常用的组装方法包括自组装、模板法、流延法等。

对介观尺度有序功能性材料的可控组装及性质研究，不仅可以提高材料性能，还可以为制备新型材料提供重要思路和方法。因此，该研究对于相关领域的发展有着重要的意义。

二、研究内容

本文将围绕介观尺度有序功能性材料的可控组装及性质研究展开，具体包括以下几方面内容：

1、介观尺度有序功能性材料的制备方法研究。包括自组装、模板法、流延法等不同组装方法的优缺点及适用范围，以及在实验室中的制备方法和过程优化方案。

2、组装过程中影响材料结构和性质的因素研究。包括环境因素（如温度、湿度等）、表面修饰剂等对组装结构的影响，以及组装结构对材料性质（如电学、光学等）的影响。

3、介观尺度有序功能性材料在能源、环境、生物医学等领域的应用研究。以热电材料、光催化材料、传感器、药物传输等为例，探讨组装结构对材料性能及其应用的影响。

三、研究方法和技术路线

本文将采用实验室制备材料和先进测试方法相结合的方式进行研究。制备材料的方法包括自组装、模板法、流延法等，通过SEM、TEM、XRD、AFM等测试手段对制备的材料进行形貌、结构和性质的表征。在应用方面，通过电学测试、光学测试、生物学测试等手段对材料的性能进行评估。

四、预期成果

本文旨在研究介观尺度有序功能性材料的可控组装及性质研究，预期可以得到如下成果：

1、深入理解不同组装方法的优缺点及适用范围，为实际制备提供指导；

2、在实验室制备出一系列有序结构的介观尺度材料，并对其进行形貌、结构和性质的表征；

3、探究环境因素及表面修饰剂对组装结构的影响，揭示介观尺度材料组装机理；

4、探索组装结构对材料性能（如电学、光学等）及其应用（如热电材料、光催化材料等）的影响及机理。

五、研究进度安排

本研究计划于2021年9月开始，在2022年8月前完成实验制备和材料表征，同时完成组装机理探究及环境因素对组装结构的影响研究。在2023年6月前完成材料性能及其应用研究，并完成论文撰写及答辩。