1. 研究目的与意义
木质纤维素一般指的是包括以木质素和纤维素以及半纤维素组成的生物质，主要是组成木本、草本植物的难以利用的细胞壁成分，也是目前生物质能研究的主要材料。
凝胶材料（水凝胶和气凝胶）是一种纳米网络结构充满着液体或气体（通常是水或空气）的高度多孔材料。纤维素及其衍生物是迄今最重要、应用最广的一类膜分离材料，在透析液体分离，气体分离，以及渗透汽化等诸多方面得到广泛应用。具有丰富羟基的纤维素还可用于制备水凝胶材料，最近的研究表明，基于纤维素水凝胶材料包括纯纤维素、纤维素复合和纤维素混合凝胶等都有许多良好的性能，如亲水性、生物降解性、生物相容性、透明度高、成本低、无毒等。现有研究表明，纤维素水凝胶在组织工程、可控输送系统、血液净化、传感器、农业、以及水净化等领域具有广泛的应用潜力。
作为"生物炼制"的原料,木质纤维素中的纤维素成分可为人类生产生物燃料和化学品,但其中的半纤维素和木质素成分未能有效利用。由于高分子骨架上含有大量亲水性基团,半纤维素和木质素可以转化为用途广泛的水凝胶材料。这样不仅可消除环境污染,减少资源浪费,还可以有效地降低纤维素生物燃料或者化学品的成本。
2. 国内外研究现状分析
20世纪30年代初，美国斯坦福大学的s.s.kistler教授首次采用超临界萃取法成功制备了二氧化硅气凝胶材料。这种气凝胶材料的分散介质是气体，作为凝胶网络骨架的固体相及网络的孔隙结构均为纳米级别。气凝胶材料这种独特的连续三维纳米网络结构使其表现出了独特的性能，比如：高孔隙率(可达80%~99.8%)，高比表面积，低热传导系数，低介电常数，低光折射率，低声速等。
一直到20世纪70年代，美国劳伦斯里弗莫尔国家实验室(llnl)将其研制的二氧化硅气凝胶应用于cerenkov探测器。而后，气凝胶材料又被应用于双面窗隔热。这些实际应用的成功激发了材料学、物理学和化学等多领域科学家的研究兴趣，气凝胶的分形结构、动力学性质、低温热学性质及网络骨架与分子间的相互作用等成了基础研究的前沿课题。
由于基于半纤维素或者木质素的水凝胶具有良好的降解性和生物相容性，此类水凝胶的一个重要应用是作为药物缓释材料。
3. 研究的基本内容与计划
1、首先确定制备凝胶材料的原料。
由于毕业设计时间较短，不可能同时兼顾到多种材料的制备，所以要确定好使用的是木质纤维素。
2、然后确定所要制成的凝胶类别
4. 研究创新点
1、采用前人所不曾用过的材料进行复合凝胶的制备。
2、合理更改所加入的材料的数量，观察实验产品的特征，做出相应的措施。
3、结合凝胶材料的缺点，制定出相应的改性方法。
