不同脱乙酰度几丁质纳米纤维薄膜及水凝胶的性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

几丁质是广泛存在于自然界的一种含氮多糖类生物性高分子，主要的来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外壳与软体动物的器官，以及真菌类的细胞壁等，具有廉价易得、生物可降解性、稳定性及特殊的机械性能等优点。

例如某些地处沿海的地区，天然几丁质的资源就十分丰富，若将这些废弃壳白白丢弃，垃圾成堆，臭不可闻，会严重污染环境和影响生态平衡，所以对这些废弃物回收利用，不仅有效解决环境污染问题，而且变废为宝，带来良好的经济效益。

本研究主要以蟹壳为原料，通过高温碱热法制备部分脱乙酰几丁质纳米纤维，通过控制反应条件获得不同脱乙酰度的几丁质纳米纤维以及将不同脱乙酰度的几丁质制备成薄膜，水凝胶等材料。

2. 国内外研究现状分析

2.1纳米纤维纳米纤维主要包括两个概念:一是严格意义上的纳米纤维，即纳米尺度的纤维，一般指纤维直径小于100nm的纤维；另一概念是将纳米微粒填充到纤维中，对纤维进行改性，采用性能不同的纳米微粒，可开发抗菌、阻燃、防紫外、远红外、抗静电、电磁屏蔽等各种功能性纤维。

2.1.1纳米纤维特点纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、长径比大、表面能和活性高、纤维精细程度和均一性高等特点，同时纳米纤维还具有纳米材料的一些特殊性质，如由量子尺寸效应和宏观量子隧道效应带来的特殊的电学、磁学、光学性质[1]。

2.1.2纳米纤维制备技术的进展随着纳米纤维材料在各领域应用技术的不断发展,纳米纤维的制备技术也得到了进一步开发与创新。

3. 研究的基本内容与计划

课题研究的内容本研究主要以蟹壳为原料，通过高温碱热法制备部分脱乙酰几丁质纳米纤维，通过控制反应条件获得不同脱乙酰度的几丁质纳米纤维以及将不同脱乙酰度的几丁质制备成薄膜，水凝胶等材料。

研究计划2018.3.01~3.15完成相关文献检索与阅读，几丁质纳米纤维的制备，学习几丁质纳米纤维凝胶和壳聚糖凝胶的制备；2018.3.16~5.15完成荧光探针负载的水凝胶的制备及相关流变，力学，结构性能和检测性能的表征。

2018.5.15~6.20完成论文的撰写、修改、数据补充及毕业答辩。

4. 研究创新点

甲壳质是地球上仅次于植物纤维素的第二大天然生物资源，是近年来在国际上颇为引起轰动的一种特殊物质，是目前发现的自然界中唯一带正电荷的可食性动物纤维素含有氨基多糖的高分子化合物。

它的研究和应用在全球掀起热潮并引起各国注目，对人类社会的发展与进步有着巨大的作用，并将发生一系列革命性的变革，给面临全球资源枯竭危机的人类带来新的生机。

最近的研究发现几丁质在纳米纤维方向上有着巨大的潜力。