1. 研究目的与意义
一、课题研究的目的及意义
1、研究背景
纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。同时，其也是地球上最古老、最丰富的的天然高分子，是取之不尽用之不竭的，人类最宝贵的天然可再生资源。将其制备为纳米材料是一种比较高效的应用方法,纤维素分解为纳米级材料之后，其性质会发生诸多变化，会有更广的应用范围。目前，pm2.5与pm10带来的危害已引起全世界的关注，而过滤是应用最为广泛的空气净化的方法，因此空气过滤设备成为了研究热点，其核心过滤材料的研究和开发更是成为了重中之重。传统的空气过滤材料主要包括石棉纤维、聚酯与聚丙烯腈等合成纤维、玻璃纤维等，但其仅对0.3μm以上的微粒有较高的过滤效率，对亚微米微粒以及其他较小的病原体难以实现有效过滤[1]。静电纺丝工艺因能够直接、连续制备聚合物亚微米与纳米纤维被广泛研究[2]，基于其高孔隙率、小孔径和大比表面积的结构，具有很好的过滤性能，因此在空气过滤方面得到了极大的关注[3]。
2. 国内外研究现状分析
二、国内外同类研究的综述
1、纤维素
纤维素的化学结构是由d-吡喃葡萄糖环彼此以β-1，4-糖苷键连接而成的线形高分子[4]。纤维素的结构见下图1[5]。纤维素分子中的每个葡萄糖基环上均有3个羟基，分别位于第2、第3、第6位碳原子上，其中c6位上的羟基为伯醇羟基，而c2、c3上的羟基是仲醇羟基。这3个羟基在多相化学反应中有着不同的特性，3个羟基可全部参加反应，也可只是其中的某一个发生反应，因而在一定条件下可以设计葡萄糖基环单元上的化学官能基团的种类与位置[5]。
3. 研究的基本内容与计划
四、课题研究内容及计划
将蔗渣纸浆用naclo2溶液漂白，洗至中性，撕碎后的纤维素在tempo氧化体系中选择性氧化一定时间，用匀浆机进行匀浆，再超声粉碎，离心得纳米分散液。再将分散液进行浓缩抽滤成水凝胶，再进行冷冻干燥成气凝胶，用tem等仪器检测，不断优化其内部孔隙大小，以达到所需要求。
五、研究计划
4. 研究创新点
六、特色和创新
以自然界中最丰富的纤维素作为课题实验的主要原材料，清洁可持续发展。本实验使用的材料是HBKP(hardbleachedkraftpulp），达到了废物循环再利用的目的。创新方面，可以用其他生物或者绿色环保的方法来制备纤维素纳米纤维膜，来达到废物循环利用以及生态环保的绿色理念。
