漆酶-TEMPO氧化制备纳米纤维素水凝胶开题报告

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1. 研究目的与意义

纤维素是自然界中最常见的大分子多聚物，在丰富的植物资源中，纤维素约占据了40%，基于其可再生性以及资源丰富性，对纤维素的有效利用引起了高度关注。

天然植物纤维素纳米纤维具有极高径向比（截面宽3-5 nm，长度超过数微米），优良的机械刚性（138 gpa）、低热膨胀率 （0.1 ppm/k）和低密度(1.6 g/cm3)等优点。

tempo氧化作为一种方便高效制备纤维素纳米纤维的方法不断被全世界范围内的研究人员所采用。

2. 国内外研究现状分析

纤维素纳米纤维具有高结晶度、高强度及高比表面积等特性，以及轻质、生物相容性及可降解性，其在造纸、建筑、食品、电子产品、医学等众多领域具有极大的应用前景。

常见纤维素纳米纤维制备方法有物理法，化学法，生物处理法等。

近年来，研究者发现tempo（2,2,6,6-tetramethylepiperidin--1-xoyl，2,2,6,6－四甲基哌啶-１-氧自由基）/nabr/naclo体系可以在水溶液中选择性氧化纤维素伯醇羟基，天然纤维素的氧化发生在微纤维表面，能引入羧基、醛基而不改变纤维形态和结晶度，氧化纤维素经均质处理制得纤维素纳米纤维。

3. 研究的基本内容与计划

课题研究的内容：实验室具备实验进行所需设备，包括PH滴定仪、离心机、匀浆机、超声波破碎仪、循环水式多用真空泵、旋转蒸发仪、紫外可见分光光度计、流变仪、小型试验机等，能保证从制备到表征的所有实验活动的完成。

研究计划：1、2017.12.18-2017.12.20，确定科研课题、拟定开题报告；2、2017.12.21-2018.01.02，文献检索，撰写开题报告；3、2018.01.03-2018.01.14，制定实验方案，TEMPO氧化体系前期的探索阶段；4、2018.02.25-2018.04.25，学习实验技能，纳米纤维素水凝胶的制备及测定；5、2018.04.26-2018.05.24，查找相关文献资料、完成论文初稿；6、2018.05.25-2018.06.10，提交论文、指导老师评审、论文答辩。

4. 研究创新点

本实验从可再生资源中提取多糖类物质，并且作为纳米纤维材料来源。

tempo氧化反应条件温和、操作简单、成本低且污染小。

纳米纤维制备过程能耗低，得率高，所得纳米纤维长径比大，在水中能稳定分散而不聚集。