碳纳米管-银共掺杂聚乳酸复合材料的制备及应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

通过制备酸化碳纳米管，并和硝酸银（AgNO3）共同复合后掺杂入聚乳酸基体中，制备碳纳米管-硝酸银-聚乳酸复合材料，优化聚乳酸的性能，赋予其韧性、延伸性、耐磨性、抗菌性等性质。

通过对碳纳米管/银/聚乳酸复合材料微观结构和性能的系统研究，对于揭示纳米纤维增强可降解高分子复合材料的强化机理具有一定的指导意义，同时为促进聚乳酸高分子材料在生物医疗领域、食品安全、包装及其它高科技产业的应用提供科学依据与实证基础。

2. 国内外研究现状分析

聚乳酸作为生物可降解聚合物中典型代表，属于聚 α 羟基酸衍生物，以有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料，无毒无刺激性，具有较好的可降解性、力学性能、生物相容性、并且可通过与其它单体共聚调节各项性能。

聚乳酸作为包装材料，是至今国外市场上开发最为成功的应用领域，众多相关厂商申请了大量专利；但目前在国内，该领域的开发仍处于起步阶段，相关专利仍是很少，主要是因为聚乳酸存在刚性差、强度弱、抗冲击性差、降解速率与力学强度保持时间不匹配等许多缺点，限制了其应用。

碳纳米管(carbonnanotubes简称cnts)，这种由片状石墨烯卷成的圆筒状的特殊纳米材料，具有独特的中空管状一维纳米结构，管径从不足一纳米到几十纳米，管长可达几十微米甚至更长，比表面积大，热稳定性高，导电导热性能优异。

3. 研究的基本内容与计划

制备酸化碳纳米管，并和硝酸银（AgNO3）共同复合后掺杂入聚乳酸基体中，制备碳纳米管-硝酸银-聚乳酸复合材料，随后通过紫外灯光照还原硝酸银制备碳纳米管-硝酸银-聚乳酸复合材料。

通过大型设备对复合材料进行鉴定，通过力学测试和抗菌测试确定最优的复合材料掺杂量和性能最优的可用于包装的抗菌聚乳酸复合材料。

4. 研究创新点

随着石油工业的发展，塑料制品以齐全的品种、优异的性能、低廉的价格而在工农业生产和人民生活各个领域带来了许多的便利，但随之而来的包装材料垃圾处理也成为人们越来越关注的问题，甚至存在处理成本大于生产成本的情况，故本论文旨在通过碳纳米管-硝酸银-聚乳酸复合制备可降解的抗菌聚乳酸材料，在保证力学性能的同时极大的提升了包装材料的利用率。