PVDF-g-PNIPAAm智能膜的制备与结构和性能关系研究的开题报告一、研究背景及意义随着人们对环境保护意识的日益增强，对环保材料及其应用研究也越来越引起人们的关注。智能材料又称为响应性材料，能够对外部环境的变化做出自适应的响应。其中智能膜是一类应用十分广泛的智能材料。智能膜具有结构新颖、具有响应性质、可控性强等优点，可应用于超滤、透析、电介质等领域。其中，以聚醚砜、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、聚丙烯等为基体的智能膜在不同领域得到了广泛应用。PVDF-g-PNIPAAm（聚偏氟乙烯-g-聚N-异丙基丙烯酰胺）智能膜是一种新型的智能材料，具有两种聚合物的性质，可以实现对水温度的响应性能。随着研究人员对该材料的研究深入，PVDF-g-PNIPAAm智能膜在光电子学、海洋工程、生物医学等领域的应用也越来越广泛，例如，将其应用于水的净化和分离、电池中固体电解质膜、药物递送等领域。因此，通过对PVDF-g-PNIPAAm智能膜的制备及其性能和结构的探索，可以为实际应用提供有益的参考和指导，有一定的理论意义和实践价值。二、研究目的1.以PVDF-g-PNIPAAm为材料，探究其制备方法，并对其性能进行分析。2.结合X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、接触角等表征方法，探究PVDF-g-PNIPAAm智能膜的结构。3.探究PVDF-g-PNIPAAm智能膜对于温度的响应性能及其响应机理，为其在实际应用中提供理论基础。三、研究内容1.PVDF-g-PNIPAAm智能膜的制备方法研究。将PNIPAAm接枝到PVDF薄膜表面，制备出PVDF-g-PNIPAAm智能膜。其中，PNIPAAm的接枝需考虑到接枝效率、接枝时间、接枝温度、接枝溶液浓度等参数的影响。2.PVDF-g-PNIPAAm智能膜结构的表征。采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等多种表征方法，研究PVDF-g-PNIPAAm智能膜的结构及其显微形貌。3.PVDF-g-PNIPAAm智能膜对温度的响应性能研究。通过改变温度，观察PVDF-g-PNIPAAm智能膜的质量、接触角等响应指标的变化，分析PVDF-g-PNIPAAm智能膜对温度的响应机理。四、研究方案及预期结果1.制备PVDF-g-PNIPAAm智能膜的方案：取PVDF膜样品，在氧气等浸润剂的作用下表面经过一定的处理，接着将其浸渍于稀释的N-异丙基丙烯酰胺溶液中，然后通过反应使得PNIPAAm基团接枝到薄膜表面。2.预期结果：PVDF-g-PNIPAAm智能膜的制备方法及其响应性能研究；通过X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等表征方法，深入了解PVDF-g-PNIPAAm智能膜的结构，同时，对其在温度变化下的响应性能及其响应机理有了深入的了解。