人工微結(jié)構(gòu)材料的特性與應(yīng)用的若干研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義微結(jié)構(gòu)材料具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)和材料學(xué)性能，與傳統(tǒng)的大規(guī)模材料相比，其表面積大、界面能高、應(yīng)力場(chǎng)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺度小等特點(diǎn)使其具有一些非常獨(dú)特的性質(zhì)。人工微結(jié)構(gòu)材料的制備和控制已經(jīng)成為材料科學(xué)領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向，其研究不僅能夠?yàn)榫哂行碌奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì)的材料提供重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，而且很有可能在科學(xué)技術(shù)應(yīng)用中得到廣泛的應(yīng)用。二、研究?jī)?nèi)容本課題將綜合運(yùn)用材料世界、微觀分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)模擬等多方面的研究手段，對(duì)人工微結(jié)構(gòu)材料的特性進(jìn)行詳細(xì)研究與探討。具體包括以下三個(gè)方面的研究：1、人工微結(jié)構(gòu)材料的制備與控制研究；2、人工微結(jié)構(gòu)材料的物理化學(xué)性質(zhì)研究；3、利用人工微結(jié)構(gòu)材料提供新的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的研究。三、研究方法1、制備人工微結(jié)構(gòu)材料的方法：包括模板法、自組裝法、浸漬法、溶膠-凝膠法、電沉積法等；2、應(yīng)用材料分析手段分析人工微結(jié)構(gòu)材料的物理化學(xué)性質(zhì)：包括傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法、X-射線衍射分析、電子探針分析、熱分析、紅外光譜分析、核磁共振分析、表面等離子體共振分析等；3、利用計(jì)算機(jī)模擬人工微結(jié)構(gòu)材料性質(zhì)：包括分子動(dòng)力學(xué)模擬、MonteCarlo模擬、有限元模擬等。四、預(yù)期成果1、深入了解人工微結(jié)構(gòu)材料的制備和控制，進(jìn)一步探索人工微結(jié)構(gòu)材料的物理、化學(xué)等性質(zhì)；2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)及理論計(jì)算，指導(dǎo)利用人工微結(jié)構(gòu)材料在材料科學(xué)方面得出新的合成工藝或者應(yīng)用；3、提出人工微結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用前景及可能產(chǎn)生的一些新成果，并為研究微結(jié)構(gòu)材料的相關(guān)領(lǐng)域提供新的思路和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。五、可能存在的問題及解決方式1、制備人工微結(jié)構(gòu)材料的過(guò)程中難以控制結(jié)構(gòu)的尺度及形態(tài)，可能導(dǎo)致樣品的質(zhì)量不穩(wěn)定。解決方式：結(jié)合前人經(jīng)驗(yàn)，選擇合適的模板或者制備方法，并對(duì)樣品的表征和分析加以注意，以求保證樣品的質(zhì)量及穩(wěn)定性。2、對(duì)于人工微結(jié)構(gòu)材料的物理化學(xué)性質(zhì)的分析和測(cè)試存在一定難度。解決方式：根據(jù)材料的性質(zhì)及樣品情況，合理選擇化學(xué)分析方法、物理測(cè)試方法以及計(jì)算機(jī)模擬方法，并加強(qiáng)樣品的預(yù)處理工作，提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性。六、參考文獻(xiàn)1.Zhao,Y.(2013).Nanofabricationandapplicationsofsurfaceplasmonicnanostructures.Progressinmaterialsscience,58(7),911-947.2.Lin,Q.,Peng,J.,Cui,Y.,&Wong,C.P.(2015).Template-assistedfabricationandcharacterizationofthree-dimensionalmetallicnanostructures.MaterialsToday,18(8),431-438.3.Zhang,L.,Wang,B.,&Sun,X.(2014).Surfaceplasmon-enhancednonlinearopticalpropertiesofmetallicnanostructures.Progressinsurfacescience,89,41-50.4.Zhong,X.,Huang,Z.,Shao,M.,&Sun,X.(2013).Opticalpropertiesandpotentialapplicationsoffunctionalizedgraphenenanosheets.Nanoscale,5(20),9462-9469.5.Zhang,Z.,Qi,L.,&Cui,Y.(2014).Synthesis,propertiesand