1. 研究目的与意义
环境保护、经济的可持续发展，对水处理技术提出了更高的要求，寻求兼有高效、环保、经济且无二次污染的水处理技术是当前水处理领域的热点和前沿课题。
纤维素是地球上数量最丰富，最廉价的天然亲水性高聚物，用它做基质的吸附剂材料具有亲水性好，机械强度高、生物相容性好、无毒、化学可修饰性而且它还具有可再生、易被生物降解的特性，可以说是一种绿色环保材料。
如何对纤维素微球进行结构和功能设计是得到性能优异的纤维素基质水处理剂的关键。本课题旨在通过碱/尿素或硫脲/水溶剂体系，采用高压静电法制备多孔性再生纤维素微球，对微球多孔性进行设计。
2. 国内外研究现状分析
以禾草、秸秆、蔗渣等农副产品为原料直接制备的纤维素基吸附剂一般以粉状或纤维状为主，孔结构不理想，水分散性差，难以在实际的废水处理中大规模使用。再生纤维素微球正好弥补了上述缺点，其亲水性强，非特异性吸附低，水力学性能好，且孔度、粒度可控，比表面积大[1]。纤维素衍生物微球已有较多文献报道[2]，但制备过程比较复杂，需对纤维素进行衍生化处理并使用大量有机溶剂和乳化剂。非衍生化天然纤维素微球的研究工作开展较晚，其关键问题是高效、经济、环保地溶解天然纤维素。纤维素分子的强氢键作用和结晶形态使其难溶于多数普通溶剂，目前适用的非衍化生溶剂主要有金属配合物溶液[3]、胺氧化物[4]、卤化锂/极性非质子性溶剂体系[5]、离子液体[6]等，上述溶剂或合成复杂、成本较高，或回收困难、非绿色环保，在一定程度上制约了再生纤维素材料的发展。
最近，张俐娜研究小组突破传统的方法提出了碱/尿素（硫脲）/水系列新溶剂[7]，预冷至-12~-5℃后能快速溶解纤维素，是一种绿色环保且简单易行的纤维素溶剂。溶解后的纤维素可通过乳化-固化、凝聚、沉淀析出和喷雾干燥等多种方法[8]制备天然纤维素微球，但是这些方法制备的微球粒径多为数十微米至毫米级，且单分散性欠佳。高压静电法在纺丝领域应用非常广泛，合理控制高压静电法的条件，理论上可制备得到高比表面积的纤维素微球。
成孔的方法主要有相分离技术、成孔技术、发泡技术、冷冻干燥技术、单个凝胶离子的交联技术[9-10]等。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
（1）绿色制备天然纤维素微球；
采用绿色环保的碱/尿素/水溶剂体系溶解纤维素得到溶液，考察温度、体系成分配比对纤维素溶液粘度的影响。利用高压静电法制备ncms，对其结构进行优化设计，获得多孔性的ncms。
4. 研究创新点
（1）项目的设计和实施中，从原料的选择、制备方法的确定，到结构设计控制，整个过程中都贯彻绿色环保的理念，保证环境友好性；
（2）建立和完善高压静电法对天然纤维素微球粒径、多孔性和结构稳定性有效控制的理论和方法。
