超双疏纳米纤维素气凝胶的制备及结构调控开题报告

1. 研究目的与意义

至今为止，基于荷叶效应已经制得多种仿生超疏水表面，这些表面在自清洁、油水分离、防雾、防结冰、抗菌、有机液体运输等方面具有广泛的应用前景。

但在日常生活和实际应用中，固体表面不会只接触到水，还会接触到有机液体或油性液体，其表面张力远远小于水的表面张力(72 mn m-1)，如十六烷、十二烷(表面张力大小约为20-30 mn m-1)等液体。

这些油性液体由于较低的表面张力极易在疏水表面铺展开，从而使得超疏水表面在油污环境下失去自清洁能力。

2. 国内外研究现状分析

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容：细菌纳米纤维素气凝胶具有从纳米尺度的单根纤维到聚集状态的微米级纤维束，这种复杂的纳微聚集体为构建纳微多层的粗糙结构提供了良好的基础。

可在气凝胶成型的过程中，通过改变纳米纤维素的种类及浓度、改变预冷冻速率、添加纳米粒子等调节气凝胶的结构，研究气凝胶结构对超双疏性能的影响。

（1）纳米纤维素气凝胶的制备纳米纤维素气凝胶在经过低温预冷冻处理后，经冷冻干燥后得到。

4. 研究创新点

1.通过定向冷冻方法改善纳米纤维素气凝胶多尺度纳微结构并提高超双疏性能。

2.在纳米纤维素成型过程中添加柠檬酸交联剂，改善气凝胶网络结构，提高气凝胶的机械强度。