多壁碳纳米管功能化及其与液晶高分子复合研究的开题报告开题报告题目：多壁碳纳米管功能化及其与液晶高分子复合研究1.研究背景和意义多壁碳纳米管（MWCNTs）由于其优异的结构和性能，被广泛应用于各个领域，如能源、环保、生物医药等。然而，MWCNTs的表面易于吸附有机物和离子，这种表面活性导致了它们在实际应用中的困难和挑战。功能化是一种改变MWCNTs表面化学性质的有效方法，通过引入有机分子或化学官能团对MWCNTs进行表面修饰，从而在提高其溶解性、分散性的同时，控制其界面现象和材料结构，优化其性能和应用效果。液晶高分子作为一种新型功能材料，具有高分子材料和液晶材料的双重优势，已成为当今研究的热点。液晶高分子复合材料具有优异的光学、电学性能和自组装特性，广泛应用于液晶显示器、能量转换器件和传感器等领域。将MWCNTs表面功能化后与液晶高分子复合，可以进一步拓展其应用范围和性能，探究其在微观和宏观尺度的交互作用和相互影响机理，深入研究其新型功能材料的结构、性能及应用前景。2.研究内容及方案（1）MWCNTs表面功能化采用化学修饰和物理吸附的方法对MWCNTs表面进行功能化处理，如氧化、羟基化、氨基化、硅烷化等，对功能化后MWCNTs的理化性质和表面微观结构进行表征和分析。（2）液晶高分子的制备与表征采用原位聚合法、有机合成法等制备液晶高分子，并进行材料表征，包括分子结构、热力学性质、光学性质、力学性质等。（3）MWCNTs与液晶高分子的复合制备及性能研究将功能化后的MWCNTs与液晶高分子进行复合，并研究复合材料的结构、性能和应用前景。包括复合材料的溶解性、分散性、增韧性、热稳定性和光学性能等方面的研究，分别采用扫描电镜（SEM）、激光粒度仪、动态力学分析仪等测试手段对其进行表征和分析。（4）预期研究成果得到表面功能化的MWCNTs，并成功制备具有多种结构和性能优异的液晶高分子复合材料，研究其在不同领域的应用前景和发展趋势。通过深入研究其结构、性能和相互作用机理，为多壁碳纳米管及其复合材料在新型功能材料领域的开发奠定基础。3.研究计划和进度安排第1-2个月：文献调研和数据收集，了解MWCNTs和液晶高分子的理论、制备和应用研究现状。第3-6个月：实验室制备MWCNTs及其表面功能化的工艺优化，确定并完成表面修饰的操作流程，对表面改性的MWCNTs进行表征和分析。第7-10个月：液晶高分子的制备工艺研究，对材料的微观结构、物理化学性质进行表征和分析。第11-12个月：MWCNTs与液晶高分子复合制备及性能研究，对复合材料的密度、溶解性、分散性、增韧性、热稳定性和光学性能等进行测试与表征。第13-15个月：数据处理、结果分析及进展报告撰写。结合实验结果，深入探究MWCNTs与液晶高分子复合机理及相关应用前景。第16个月：论文撰写和答辩。4.研究的预期结果和意义（1）成功制备表面功能化的MWCNTs；（2）成功制备具有多种结构和性能优异的液晶高分子复合材料，对其理化性质和微观结构进行表征和分析；（3）深入解析复合材料的结构、性能和交互作用机理，为其在新型功能材料领域的应用提供理论和实验基础；（4）深入研究MWCNTs表面功能化和液晶高分子复合研究意义重大，对推动相关领域的发展具有现实意义和应用价值。