1. 研究目的与意义
研究的目的及意义：石油、煤炭、天然气等不可再生资源正随着社会经济的发展走向枯竭，能源危机和环境污染已成为现代社会面临的两大挑战，寻找可再生能源作为日益枯竭的化石燃料的替代品已迫在眉睫。生物质是太阳能的转换器，是唯一一种可制备液体燃料的可再生能源，其中，木质纤维素类生物质是最主要的组成部分。发展木质纤维素类生物质基先进液体燃料有助于缓解石油短缺和保障国家能源安全，符合我国国家战略重大需求。在我国，木质纤维素特别是草类生物质，列如农作物秸秆等可再生资源量大，再生周期短，但是课题目前相当数量的木质纤维素原料并没有得到充分的利用，或被焚烧，或自然腐烂，造成环境污染和资源浪费。造成这一现状的一个很重要的原因是目前木质纤维素的转化利用技术还不成熟。研究显示，木质纤维素细胞壁结构是以木质素微纤的形式作为骨架，其周围是由半纤维素和具有三维网状结构的木质素大分子结合形成的天然复合物，这种复杂的结构导致三大组分（纤维素、半纤维素和木质素）的分离非常困难，而利用木质纤维素的关键过程是组分的分离。然而，目前的各种分离技术（预处理）尚不能经济、高效地将木质纤维素三大组分以较完整分子结构的形式分离出来，得到的纤维素、半纤维素和木质素组分结构往往不完整，化学或生物反应活性低，不能有效利用，且分离过程能耗高、对环境污染严重。课题从木材液化的角度出发，使用不同的有机溶剂来溶解麦草，然后对麦草全组分进行利用，制作复合材料。若能以低能耗，无污染条件溶解麦草，充分利用木质纤维素，对解决资源浪费，开发新型材料具有重要的意义。
2. 国内外研究现状分析
纤维素是构成植物细胞壁的三大主要成分之一，广泛存在于高等植物中，是自然界最丰富的天然高分子化合物，极易获得其原料。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂。它是细胞壁的主要结构成分，通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起，木质纤维素细胞壁结构是以木质素微纤的形式作为骨架，其周围是由半纤维素和具有三维网状结构的木质素大分子结合形成的天然复合物，这种复杂的结构导致三大组分（纤维素、半纤维素和木质素）的分离非常困难，而利用木质纤维素的关键过程是组分的分离。自19世纪30年代，科学家对木质纤维素进行了大量的研究。研究包括纳米纤维素的溶解、直接或材料复合应用。
3. 研究的基本内容与计划
第一阶段：1-2周 查阅文献与翻译，写文献综述，讨论并制定实验方案，提交开题报告
第二阶段：3-5周 比较冰醋酸与甘油两种溶解体系的优劣与特点，通过不同的药液配比寻找最合适的溶出纳米纤维素的方法，同时此方法必须经济，无污染
第三阶段：6-9周 对纳米纤维素溶出液进行成分分析，性质对比，考虑在哪些领域能够有应用，与哪些常见材料复合制作新型复合材料
4. 研究创新点
1、现阶段对于稻麦草溶解的方法还都是成本高，污染严重的方法，同时得率也不高，对纤维素的破坏严重。本课题有望开发出一种新型的绿色环保、成本较低就能溶出大量纤维素的简便方法，这对每年都浪费掉抑或被焚烧掉的麦草秸秆的利用有着重要的意义
2、纳米纤维素的利用与材料复合是很有前景的一项技术，若在纳米纤维素能大量、容易获得，廉价的基础上，它的应用将更加广泛。纳米纤维的复合对于开发防水，耐火材料具有重大的推动作用
