竹浆制备纳米纤维及其应用探索开题报告

1. 研究目的与意义

竹子与木材相比具有强度高、韧性好、硬度大的特点，是结构材料和纳米材料的理想原料,而且我国的竹资源丰富，如果对其进行合理利用可以缓解植物纤维原料与日俱增的供需矛盾。

纤维素是自然界中最丰富的具有生物降解性的高分子材料。随着资源的严重缺乏和人们对环保的日益重视，有效利用这种价廉物丰的绿色可再生资源，具有重要的意义。但是纤维素作为一种天然高分子化合物，在性能上存在着某些缺点，如不耐化学腐蚀、强度有限等，限制了其应用范围。如果将其制备成纳米材料，可以在一定程度上优化其性能，使其具有更为广阔的使用空间。纳米纤维具有洁净度高、亲水性强、强度大的特性，并且具有特殊的光学性质、流变性能和良好的机械性能，特别具有生物相容性和生物可降解性，可用来制备防伪标签和高级变色油墨，还可用于制备环保型的纳米复合材料，在绿色复合材料制备领域应用前景广阔。

壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰基得到的有广泛应用价值的天然生物多糖高分子材料。壳聚糖本身的基本结构是葡萄糖胺聚合物，与纤维素类似。但因为多了一个胺基，带有正电荷，所以使其化学性质比较活泼。鉴于壳聚糖及其衍生物具有优良的生理活性，在食品、生物制药、污水处理方面显示出非常诱人的应用价值。

2. 国内外研究现状分析

目前，国内外对竹纤维素纳米晶须的制备、结构和性质等都有了一定的研究。对竹纤维素纳米晶须得结构和性质的研究，酸水解不同时间对制备的竹纤维纳米晶须形貌和结构的影响。

天然生物可降解材料的研究如甲壳素、淀粉及纤维素在改性水性聚氨酯方面的最新研究，并指出了该类复合材料的研究方向。生物可降解型水性聚氨酯复合材料的研究：甲壳素改性水性聚氨酯；淀粉改性水性聚氨酯；纤维素改性水性聚氨酯。但目前国内外的研究还处于实验室的阶段，而实际应用的很少。开发更多的天然生物改性原料，研究更先进的改性方法，寻找更多的应用领域将成为新的课题。

使用化学、物理及生物酶法对天然的竹原纤维进行处理，制备纳米尺寸范围内的竹纤维。对纳米纤维进行表面接枝改性。用机械法制备微纤化纤维素，用化学法、生物法制备纳米微晶纤维素及纳米纤维素。对纳米晶体纤维素的制备、形态特征、物理性质的研究，以及纳米晶体纤维素在纳米复合材料中的结合与增强作用。采用硫酸水解芦苇浆和乙酸预处理芦苇浆制备纳米纤维素，并对纳米纤维素的尺寸和形貌进行测定和分析，探究均一纳米纤维素的制备方法。高强度透明纳米纤维素膜的制备。菠萝叶纤维制备纳米纤维素晶体。以未漂蔗渣浆为原料，研究tempo氧化未漂蔗渣浆前后纸浆性能及形貌的变化情况并对tempo氧化体系进行大量研究，采用此体系氧化天然纤维成功地制备出了纳米纤维。

3. 研究的基本内容与计划

研究的内容：

1.针对竹浆进行纳米改性研究；

2.探索不同方式制备纳米纤维间的差异性；

4. 研究创新点