1. 研究目的与意义
虽然纳米纤维素表面富含羟基，但是其中部分羟基被埋在结晶区内而失去活性，同纳米纤维素相比，单位质量的水溶性半纤维素具有更高浓度的活性羟基，可是，单纯的半纤维素又很难形成一定机械强度的气凝胶，为此，在合成纳米纤维素气凝胶过程中，掺入适量的水溶性半纤维素，合成纳米纤维素/半纤维素复合气凝胶，这样，一方面可以提高单位质量气凝胶中活性羟基数量，为后续提高氨基位点的含量创造条件。
另一方面，纳米纤维素气凝胶具有更高的机械强度，使功能化纳米纤维素气凝胶更易工业化应用。
在纳米纤维素合成气凝胶的过程中，掺入适量的、一定分子量的水溶性半纤维素，以便增加后续气凝胶表面的可及羟基数量，再通过调控合成气凝胶的条件，合成具有特定的孔结构特征、可及羟基浓度高的复合气凝胶；然后，对该复合气凝胶进行气相氨基硅烷化改性，通过调控气相功能化反应条件，使得功能化后的复合气凝胶具有较高的胺装载量、具有有利于co2分子扩散的孔结构。
2. 国内外研究现状分析
目前，全球正面临气候变暖，海平面上升，煤炭等化石资源的储量不断下降，石油化工原料的价格不断上涨等危机，而造成这一危机的重要原因就是新能源开发远远不足和二氧化碳的过量排放，虽然全球都在通过提高能源的利用效率，同时还研究开发新的清洁能源，但这两种方法都很难在短期得到效益。就如今的形式来看，二氧化碳的铺集和储存将会是改善温室气体的最有效途径之一，它不仅能快速的减少二氧化碳的含量还能将回收后的二氧化碳作为资源再利用，因此二氧化碳的回收与利用具有重大的经济意义。
3. 研究的基本内容与计划
选用纳米纤维素和半纤维素复合气凝胶作为原料、3-(2-氨基乙氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷作为改性剂，并采用气相法对纳米纤维素气凝胶进行氨基化改性。通过红外分析、bet分析等方法对氨基化改性前后的纳米纤维素和半纤维素复合气凝胶进行表征。主要实验内容与结果如下：
1.纳米纤维素和半纤维素复合气凝胶经过改性后，通过对比氨基化改性前后气凝胶的红外图谱可以看出，胺化剂成功地和气凝胶发生了接枝反应。
2.为了探究加入半纤维素对纳米纤维素气凝胶的影响，我们进行了有效羟基的测定。利用乙酰化反应前后的增重计算每克气凝胶中羟基摩尔数。
4. 研究创新点
虽然纳米纤维素表面富含羟基，但是其中部分羟基被埋在结晶区内而失去活性，同纳米纤维素相比，单位质量的水溶性半纤维素具有更高浓度的活性羟基，可是，单纯的半纤维素又很难形成一定机械强度的气凝胶，为此，在合成纳米纤维素气凝胶过程中，掺入适量的水溶性半纤维素，合成纳米纤维素/半纤维素复合气凝胶，这样，一方面可以提高单位质量气凝胶中活性羟基数量，为后续提高氨基位点的含量创造条件。
另一方面，纳米纤维素气凝胶具有更高的机械强度，使功能化纳米纤维素气凝胶更易工业化应用。
在纳米纤维素合成气凝胶的过程中，掺入适量的、一定分子量的水溶性半纤维素，以便增加后续气凝胶表面的可及羟基数量，再通过调控合成气凝胶的条件，合成具有特定的孔结构特征、可及羟基浓度高的复合气凝胶；然后，对该复合气凝胶进行气相氨基硅烷化改性，通过调控气相功能化反应条件，使得功能化后的复合气凝胶具有较高的胺装载量、具有有利于co2分子扩散的孔结构。
