纤维素/石墨烯混合基质膜的制备及CO2分离性能开题报告

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1. 研究目的与意义

日益严重的能源问题及环境问题使得寻求一种可再生能源越来越重要。

纤维素作为一种可再生的、可生物降解的、生物相容性好的、几乎取之不尽用之不竭的原料来源，在许多情况下可用于代替石油化合物。

[1]纤维素由于其分子内和分子间氢键的大量存在而难以在溶液或熔融状态下进行加工。

2. 国内外研究现状分析

我国古代的纺织技术具有非常悠久的历史，早在原始社会时期，古人为了应对气候的变化，就已经懂得就地取材，利用自然资源作为纺织的原料。

古代用于纺织的纤维均为天然纤维，一般是毛、麻、棉三种短纤维和蚕丝这种长纤维。

但直到十九世纪才发现这些纺织原料的本质均为同一种物质。

3. 研究的基本内容与计划

3.1考察氯化锌溶剂体系溶解纤维素的最佳工艺条件：（a）氯化锌溶剂的最佳浓度，（b）最佳溶解温度，（c）最佳溶解时间，（d）相转化法制备复合薄膜的方法；3.2功能化改性石墨烯的最佳自制方法以及对功能化石墨烯进行相关表征（PEI是否正确接枝在石墨烯上）；3.3对纤维素/CO2复合基质膜进行XRD、FTIR、SEM、TG、力学性能、接触角以及湿度变化等方面的性能表征， 3.4功能化改性石墨烯作为纤维素薄膜填充物，对不同填充量的复合薄膜进行CO2的分离性能进行表征：（a）渗透通量；（b）选择分离比。

4. 研究创新点

1.使用氯化锌作为纤维素溶剂，方法简便且绿色环保；2.对石墨烯进行功能化改性以增强复合膜对二氧化碳的分离能力。