1. 研究目的与意义
气凝胶，以空气代替溶剂生产的聚合物，由于具有密度极低、导热系数低、内表面面积大等优良性能，以及在动能吸收器、隔热隔音材料、加固平台、支架等方面的广泛应用而受到广泛关注。与无机气凝胶相比，有机气凝胶因其较好的韧性而受到越来越多的关注。在有机气凝胶中，纤维素气凝胶具有生物降解性、环境友好性和重现性，具有广阔的应用前景。继Kistler之后，他首先创造了由纤维素组成的气凝胶，许多制备纤维素气凝胶的尝试都得到了大力的推进。近年来，利用各种功能化纤维素制备了光致高吸水性、超疏水性、或磁性纤维素气凝胶。然而，为了更好地利用纤维素气凝胶,必须克服的主要挑战是由于纤维素气凝胶结构中的悬垂端和环等缺陷而导致的机械性能较差开发高性能的储能设备对于满足在各种应用领域中高能量密度和高功率输出的需求非常重要，在各种能量存储系统中，超级电容器占主导地位。超级电容器在恶劣的低温条件下，能够高效率迅速充放电，并且具备使用寿命长、功率密度高、环境友好等优良特性，被广泛的应用到实际生活中,例如，电动汽车，便携式笔记本电脑和手机等等。
加入与基体具有强相互作用的增强剂是提高聚合物材料力学性能的一种广泛应用的技术,并报道了一些纤维素基础材料的制备尝试。纤维素晶须是增强纤维素复合材料最常用的填料,因其高机械性能。后发现,当纤维素晶须含量从0增加到10wt%时，由于机械渗透现象诱导形成刚性填料网络，纤维素薄膜的拉伸强度从87MPa增加到124MPa。事实上，一些与纤维素基体具有强相互作用的材料也具有增强作用。采用不同分子量的醚氧键与纤维素链状形成氢键相互作用，提高了纤维素凝胶的拉伸强度。尽管在纤维素基复合材料的制备方面作了相当大的努力，但在纤维素气凝胶的制备方面仍存在一些问题。鉴于纤维素气凝胶力学性能较差，预凝胶化过程耗时较长，迫切需要探索更高效的纤维素气凝胶增强剂及其制备效果。
2. 国内外研究现状分析
作为石墨烯的前驱体，go薄片(goss)因其高纵横比、优异的模量和内在强度而被研究作为增强填料来增强聚合物基体。
此外，goss表面含有大量的氧官能团，可以与极性聚合物如聚醋酸乙烯酯(pva)、聚n -异丙基丙烯酰胺((pni-pam)、壳聚糖、和脱氧核糖核酸(dna)发生强烈的相互作用。
这种强相互作用不仅使goss对聚合物基体具有显著的增强作用，而且有利于gos/聚合物复合水凝胶的制备。
3. 研究的基本内容与计划
1.制备naoh/尿素/h2o分别以9.5/4.5/86的溶液cs
2.将α-纤维素粉加入cs溶液中制得凝胶，经水洗冷冻干燥后得到复合气凝胶。
3.材料的分析与表征：通过如氮气物理吸附（bet）、x-射线晶体衍射（xrd）和场发射电子显微镜（sem）等表征技术对材料的比表面积及孔结构、晶相、尺寸、形貌和分布等进行表征。
4. 研究创新点
这种复合气凝胶是首次将goss的优异性能与环保、可再生的纤维素通过方便的工艺合成气凝胶。
考虑到气凝胶的高性能和goss与纤维素的生物相容性，我们的复合气凝胶具有广泛的生物和环境应用，如组织工程、药物传递和高性能复合材料。
进一步拓宽了goss的应用范围，促进了纤维素和基于goss的材料的发展。
