1. 研究目的与意义
碳气凝胶是以碳材料为主体结构构成的一类低密度、高孔隙率、比表面积大、非晶态并具有一定体积的不间断的三围网状结构的材料，并能实现在纳米尺度的修饰和控制。
他的使用领域包括，净化吸附材料(水资源净化，包括油水分离、水中重金属离子去除；洁净空气分离，其中包括空气中有机废弃吸附，微波吸收等等)；功能性电子器件的电极材料(尤其是在现今非常热门的新型储能设备超级电容器、染料敏化太阳能电池、燃料电池等等)；在电分析检测领域应用(有包括检测水中微量的某种粒子而制备的碳气凝胶传感器)等等方面发挥着重要作用，尤其是现今阶段能源危机和环境污染已经成为亟待解决的全球性问题，而恰好碳气凝胶在这两方面都能够发挥出重要作用并且还具有非常远大的应用前景。
2. 国内外研究现状分析
1989年美国lawrence livermore national laboratory的r.w.pekala研究小组以间苯二酚和甲醛为原料，将碳酸钠作为催化剂，在85℃恒温箱中放置7天得到不稳定的水凝胶；将凝胶放置在酒精中，替换出凝胶中的去离子水，再经二氧化碳(co2)超临界干燥后得到有机气凝胶(rf)，最后高温碳化处理得到碳气凝胶。
碳气凝胶结合了碳材料和纳米材料的诸多特点，一经问世，就取得了国内外研究者的兴趣与关注，近年来关于碳气凝胶的制备、性能、应用的研究取得显著进展。
二苯酚/甲醛碳气凝胶具有多孔、密度低、电导率高等特点，但间苯二酚过于高昂的价格和 co2 超临界干燥过程既耗能又费时的难题阻碍了碳气凝胶的进一步应用。
3. 研究的基本内容与计划
本课题主要研究内容与方案拟定：1、 以纤维素作为碳源制备碳气凝胶材料，探讨不同的处理工艺如水热法、离子液体处理、酸（碱）处理等对碳气凝胶材料形貌影响。
2、通过得到的生物质碳气凝胶及其复合碳气凝胶对有机油类的吸附作用表征，可以验证这种材料适合用作水资源净化的油水分离。
实验、数据及图纸要求：生物质碳气凝胶及其复合碳气凝胶对有机油类的吸附作用表征，验证这种材料适合用作水资源净化的油水分离。
4. 研究创新点
现今阶段能源危机和环境污染已经成为亟待解决的全球性问题，而恰好碳气凝胶在这两方面都能够发挥出重要作用并且还具有非常远大的应用前景。
生物质基碳气凝胶与传统吸附剂相比，有质轻、比表面积大、吸附容量高、解吸简单以及循环稳定性较好等特点。
1、利用生物质炭材料的超疏水性与亲油性，可在恶劣环境条件下，对油/水进行分离，并且通过简单压榨处理进行循环利用。
