新型磺化聚苯并咪唑共聚物的合成及性能研究的開題報(bào)告

新型磺化聚苯并咪唑共聚物的合成及性能研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義磺化聚苯并咪唑共聚物具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能、高溫穩(wěn)定性和良好的防腐蝕性能，是一種重要的功能性材料。近年來(lái)，隨著電子信息技術(shù)、能源技術(shù)等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對(duì)具有高導(dǎo)電性能的材料的需求越來(lái)越高，磺化聚苯并咪唑共聚物因其獨(dú)特的電學(xué)和機(jī)械性能而備受關(guān)注。二、研究目的和內(nèi)容本研究的目的是合成一種新型的磺化聚苯并咪唑共聚物，探究其合成工藝和性能，并進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用研究。具體的研究?jī)?nèi)容包括：1.合成新型磺化聚苯并咪唑共聚物：優(yōu)化反應(yīng)體系，在不同的反應(yīng)條件下，選擇不同的反應(yīng)物和催化劑，合成出一種磺化聚苯并咪唑共聚物，研究其化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子量分布。2.研究磺化聚苯并咪唑共聚物的性能：通過(guò)掃描電子顯微鏡、紅外光譜儀、熱重分析儀等測(cè)試手段，研究磺化聚苯并咪唑共聚物的物理化學(xué)性質(zhì)，如導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性、防腐蝕性等。3.應(yīng)用研究：將磺化聚苯并咪唑共聚物應(yīng)用于能源技術(shù)、電子信息技術(shù)等領(lǐng)域，探究其在鋰離子電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器等器件中的應(yīng)用價(jià)值。三、研究方法1.合成新型磺化聚苯并咪唑共聚物：采用原位聚合法、復(fù)合物法等方法合成新型磺化聚苯并咪唑共聚物，優(yōu)化反應(yīng)體系，調(diào)控反應(yīng)條件和催化劑種類和用量，以得到目標(biāo)產(chǎn)物。2.研究磺化聚苯并咪唑共聚物的性能：使用掃描電子顯微鏡、紅外光譜儀、熱重分析儀等測(cè)試手段，測(cè)試其物理化學(xué)性質(zhì)，如導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性、防腐蝕性等。3.應(yīng)用研究：將磺化聚苯并咪唑共聚物應(yīng)用于鋰離子電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器等器件中，測(cè)試其性能并對(duì)其應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。四、預(yù)期成果1.合成出一種性能優(yōu)良的新型磺化聚苯并咪唑共聚物。2.對(duì)新型磺化聚苯并咪唑共聚物的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析。3.對(duì)新型磺化聚苯并咪唑共聚物在鋰離子電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器等器件中的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，并評(píng)價(jià)其應(yīng)用價(jià)值。五、研究計(jì)劃1.前期準(zhǔn)備（3個(gè)月）：搜集相關(guān)文獻(xiàn)，熟悉實(shí)驗(yàn)室設(shè)備并掌握實(shí)驗(yàn)技能；確定主要研究?jī)?nèi)容和指導(dǎo)老師。2.材料合成及性質(zhì)測(cè)試（6個(gè)月）：根據(jù)預(yù)優(yōu)化反應(yīng)體系，在不同的反應(yīng)條件下選擇不同反應(yīng)物和催化劑，合成出目標(biāo)產(chǎn)物并分離純化；通過(guò)SEM、FTIR、TGA等實(shí)驗(yàn)手段測(cè)試其物理化學(xué)性質(zhì)。3.應(yīng)用研究（6個(gè)月）：將新型磺化聚苯并咪唑共聚物應(yīng)用于鋰離子電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器等器件中，測(cè)試其性能并對(duì)其應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.論文撰寫及答辯（3個(gè)月）：根據(jù)研究成果撰寫博士論文，并進(jìn)行答辯。六、參考文獻(xiàn)1.Angioni,M.,Carbonaro,C.M.,Mulas,G.,Ricci,P.C.,&Ruffo,R.(2014).Polybenzimidazolemembranes:areviewofdegradationandstabilityissues.RSCAdvances,4(96),53583-53600.2.Chang,C.C.,&Su,W.C.(2013).Effectofionicliquidonthestructureandpropertiesofpolybenzimidazole-basedcompositemembranesforDMFCs.JournalofPowerSources,241,446-454.3.Dong,Y.,Zhan,Y.,Zhao,H.,&Yuan,W.(2016).Synthesisofsulfonatedpoly(benzimidazole)sandtheirapplicationsasprotonexchangemembranes.JournalofMembraneScience,498,347-358.4.Hao,Y.,Qian,X.,&Su,Y.(2018).Amino-functionalizedpolybenzimidazolemembranewithsuperiorpropertiesforhigh-temperatureprotonexchangemembranefuelcells.ElectrochimicaActa,284,169-177.5.Zhang,X.,Pu,T.,Shi,Q.,Chen,G.,&Wang,S.(2015).Sulfonatedcrosslinkedpoly(benzimidazole)-basedmembranesforhigh-temperatureandlow-h