1. 研究目的与意义
纤维素是自然界中储量最丰富的可再生资源，对纤维素资源进行综合利用具有重要的意义。本研究的主要目的是通过对纤维素进行酯化，增加纤维素的疏水性，达到改善表面性能的目的。
2. 国内外研究现状分析
纤维素酯化反应是指在酸催化作用下，纤维素分子链中的羟基与酸、酸酐、酰卤等发生酯化反应。纤维素无机酸酯是指纤维素分子链中的羟基与无机酸，如硝酸、硫酸、磷酸等，进行酯化反应的生成物。其中以纤维素硝酸酯（也称硝化纤维）应用最广，它是由纤维素经不同配比的浓硝酸和硫酸的混合酸硝化制得。纤维素硝酸酯应用于制造火药、爆胶、电影胶片和硝基清漆等。
纤维素有机酸酯是指纤维素分子链中的羟基与有机酸、酸酐或酰卤反应的生成物，主要有纤维素的甲酸酯、乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、乙酸丁酸酯、高级脂肪酸酯、芳香酸酯和二元酸酯等。
antova 等以对甲苯磺酸作为催化剂，用微波加热，在甲醇中合成纤维素酯，但是取代度太低（ds1）。joly 等与memmi 等也进行了相关研究，微波辐射下纤维素在licl/二甲基乙酰胺和脂肪酰氯下酯化，催化剂为n,n-二甲基-4-氨基吡啶，此法既增加了取代度，又缩短了合成时间。crepy等先将纤维素（150 ml 原液、3 g、18 mmol）与二甲基氨基吡啶（6.6 g，162 mmol；3 个葡糖酐的量）混合搅拌直到完成溶解，随后加入脂肪酰氯（8.3～54.5 ml，36～162 mmol；2～9 个葡糖酐的量）。混合物用多模态微波炉处理（180 w）3 min。酯化产物加入甲醇沉析，固体纯化过程反复使用氯仿和甲醇溶解/沉析，并在室温下风干，得到的酯化物取代度为1.7～3，力学性能与取代度呈正相关性，弹性模量反之。纤维素的不饱和酯化塑膜与饱和酯化塑膜性能基本一样。
3. 研究的基本内容与计划
本研究采用均相法，以微晶纤维素为原料，以LiCl/DMAc为溶剂，脂肪酰氯为酰化剂，吡啶为催化剂，合成长链纤维素酯。制备纤维素酯的过程中，考察纤维素预处理时间和温度、反应时间、反应温度、催化剂用量及反应物质量比对产物取代度的影响。酯化后的产物分别采用红外光谱、核磁共振、X射线衍射、扫描电镜手段来表征。
具体步骤为：1、不同链长及不同取代度的纤维素酯样品的制备；2、通过FTIR、XRD、H－NMR和接触角等分析和测定对酯化纤维素进行表征；3、纤维素酯溶解成膜工艺探讨及性能分析；4、基质材料与纤维素酯复合，改善基质材料的性能。
4. 研究创新点
以长链脂肪酸与纤维素在均相中合成的纤维素酯为原料，溶解成膜。目前，纤维素酯的主要用途是作为吸附剂，应用于涂料、液相吸附等领域。本课题的创新之处在于，将改性后的纤维素溶解成膜，由于其疏水性相较于未改性时大大增加，我们可以通过对纤维素酯膜的接触角、表面活性、表面自由能等性质的表征，来进一步探讨、发展纤维素酯在生物、医学领域的应用。
