利用不同方法测定纤维素结晶度的研究开题报告

1. 研究目的与意义

纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子，是重要的生物可降解性和可再生性的生物质资源之一。同时，纤维素也是诸多工业的主要原料，与人类生活密切相关，在造纸工业、纺织工业和木材工业等领域有着多种重要的用途。

不同种类的生物质材料因为其纤维素拥有不同的结晶度所以有着不同的强度等性质，所以需要精确地了解不同生物质资源的结晶情况。

纤维素的结晶度是指纤维素构成的结晶区占纤维素整体的分数，它反映了纤维素聚集时形成结晶的程度。测定纤维素结晶度常用的方法有x射线法、红外光谱法和密度法等。

2. 国内外研究现状分析

对于生物质资源纤维素的结晶度，至今已经有许多前人得到了很多结果：

秦特夫,黄洛华测得五种不同品系相思木材大叶、厚荚、卷荚、马占和黑木的相对结晶度为58.74%、43.42%、39.74%和41.89%。梁永信、马永轩、王德洪通过x射线衍射法研究得出红松纤维素的纤维结晶度为43%，柞木纤维素为44.1%。孙伟伦、李坚通过在相同热处理时间下对落叶松木材进行不同超高温度的处理后，木材结晶度的变化趋势是先增加、后减小、再增加，结晶度可达到65%以上。孙成志、谢国恩、阮锡根、尹思慈通过x射线衍射法测出马尾松木材纤维素的相对结晶度为：53.8%，红外光谱法的noki和oki各为0.45和1.12。

孙成志和谢国恩对8种泡桐木材纤维进行测试，测得纤维素相对结晶度平均为46.4%，其中最高为泡桐51.6%，最低树叶泡桐41.3%。胡梦霄，杭芸，黄华宏，张胜龙，童再康，楼雄珍对杉木木材结晶度进行近红外预测，实测得到结晶度变幅为40.49%----49.75%。张新玲、王立海、高珊通过x射线衍射法测得白桦健康和腐朽边材的结晶度为43.36%和31.60%；云杉健康和腐朽边材的结晶度为41.90%和29.04%；落叶松健康和腐朽边材结晶度为53.59%和40.20%；杨树健康和腐朽边材的结晶度为70.26%和48.29%。江泽慧、费本华对五种品系杨树木材纤维结晶度进行了测定：69杨为55.69%、72杨为57.72%、63杨为52.54%、214杨为57.41%、加龙杨为52.36%。李新宇、张明辉、邵朱伟、周云洁通过x射线衍射法对五种绝干和乙酰化之后的木材的结晶度进行了测定：美国红橡绝干36.00%、乙酰化33.59%；美国白橡绝干20.14%、乙酰化18.04%；美国樱桃木绝干34.91%、乙酰化33.54%；美国黑胡桃绝干37.99%、乙酰化36.30%；美国枫木绝干32.45%、乙酰化30.64%。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1.利用木材纤维素、木材纳米纤维素和棉花纳米纤维素进行制样，用于结晶度的测定。

2.运用x射线衍射仪（xrd）分别测试三种原料的结晶度

4. 研究创新点

运用太赫兹光谱分析并预测纤维素结晶度，同时与XRD和红外光谱结晶度结果相比较。