纳米纤维素/ZIF-8复合膜的制备及其气体分离性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

当今社会，工业发展使得社会财富的巨额增长，但与此同时也带来了资源耗费、生态破坏以及其他环境恶化等问题，这些问题将直接影响到人们的生活水平和身体健康。

近年来，人们环保呼声日益高涨，环境保护意识日益增强。

因此寻找一种可持续、可再生能源，实施清洁生产的倡议被提出。

2. 国内外研究现状分析

气凝胶问世于1931年,首先由斯坦福大学的s. s.kistler利用溶胶凝胶方法及超临界干燥技术制得。

kistler发现常规的蒸发干燥会使凝胶孔结构塌陷,得到碎裂的干胶或粉末,利用超临界干燥技术制得结构完整的气凝胶。

kistler成功地制备了二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化锡、氧化镍和氧化钨气凝胶。

3. 研究的基本内容与计划

（1）采用冷冻干燥法制备纳米纤维素气凝胶并测定其机械及化学性质；（2）借助酸浸渍、离子交换、集团改性等手段调变纳米纤维素气凝胶的亲疏水性能；（3）测定气凝胶对Cd、Cu等重金属离子的吸附性能。

4. 研究创新点

随着对气凝胶新型材料研究的逐步兴起，其本身具备的各种优异的特性，使得科研工作者们将其应用于水体污染吸附方面的研究。

气凝胶在吸附方面有着易于操作，成本低廉，能够多次回收利用等优点。

更为重要的是，本研究试图在气凝胶制备的过程中能够根据实际使用的要求对其结构进行设计，例如对气凝胶的形状进行调控（球形气凝胶）和功能结构的改变，嫁接一些功能基团如氨基等能够提高对特定污染物的吸附效果。