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PVdF厚膜的制备工艺及其应用探索开题报告

 2020-02-10 10:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

自 20 世纪 80 年代以来,已有多项研究报告了 pvdf膜的性能特点。与其它商业化的高分子聚合物材料相比较,聚偏氟乙烯(pvdf)作为一种膜材料,备受关注。这是由于聚偏氟乙烯材料具有优异的性能,如机械强度高、热稳定性好、耐化学性强、耐水性高、具有辐射降温作用等。目前国内对于pvdf膜研究方向有以下几个方面:水处理膜、膜接触器、复合中空纤维、膜蒸馏、气体分离、污 染物去除、生物乙醇回收、锂离子电池隔膜以及复合材料膜的制备等,以膜分离和污染治理为主要应用方向。

但pvdf膜的辐射降温作用,同样有很大的应用前景。冷却系统消耗全球15%的电力,并占全球温室气体排放量的10%,如建筑物冷却需要的空调,它具有净发热效果,需要随时通电,又需要消耗臭氧层的冷却剂,消耗大量的能源。但却是当今人类普遍面临的一种需求。预计到2050年,冷却需求将增长10倍,提高冷却系统的效率是21世纪能源挑战的关键部分。因此,采用具有净冷却能力的廉价、生态友好的冷却材料是节省能源、减轻环境污染的方法之一。

来自哥伦比亚大学大学的 j.mandal 等人基于可伸缩相逆变的多层多孔聚偏氟乙烯共混体系的制备方法,制备出来的分级多孔的p(vdf-hfp)(偏二氯乙烯共六氯丙烯),能使涂层下的环境温度下降6°c,在太阳强度分别为890和750 w m#8722;2,能使其下降96w m#8722;2左右,性能相当于或超过最先进的pdrc设计。被动日间辐射冷却(pdrc)是通过反射太阳光自发冷却表面向寒冷的外太空辐射热量,设计包括复杂的发射涂料,如金属镜子上的光子结构、介质、聚合物和聚合物-介质复合材料。尽管有效,这些设计造价昂贵,易受腐蚀。其制备工艺以室温溶剂型为基础,多孔聚合物涂层可以通过传统方法,如油漆和喷涂,应用于金属、塑料和木材等表面,因为不是预制的所以成本低廉。而且涂层中的微孔和纳米孔可以有效的的反散射太阳光,提高热发射度,从而提高冷却能力。对其进行稳定性测试,在干燥和潮湿环境下,对其进行为期14天加热老化实验,其性能基本不变。在冬天和夏天分别暴露在空气中一个月和8天,其性能也基本保持不变。故而pvdf膜的辐射降温是有充分的理论支撑和实验依据的。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

(1)文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系;

(2)采用不同基片,制备出具有分级多孔结构的pvdf膜层;

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:按照设计方案,选用玻璃基片,制备出具有分级多孔结构的pvdf膜层。

第8-11周:选用不同基片制备出pvdf膜层,测试其微观形貌与尺寸、光学性能。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 王海晏.红外辐射及应用[m]. 西安:西安电子科技大学出版社,2014.

[2]安齐,张庆印.聚偏氟乙烯(pvdf)膜的性能研究[j].云南化工,2018,45(1):1-3.

[3]何蕾,鲍建国,冷一非,杜江坤,冯凯. 新型光催化材料制备及其pvdf膜自清洁改性[j].环境科学与技术,2018,41(10):26-33.

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