纳米纤维素制备工艺与性能研究———以木粉、棉花为例开题报告

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1. 研究目的与意义

随着能源危机、石油资源的枯竭、环境问题越来越突出，高效利用可再生资源，利用林产品具有重要的意义。

纤维素是一种丰富的、绿色、环保的可再生资源，也成为越来越重要的化工原料。

纳米技术是一种新兴的、能通过微观控制小分子结构以发挥物质特定功能的技术。

2. 国内外研究现状分析

目前，纳米纤维素已然成为纤维素化学领域的研究重点和热点，主要有以下三个研究方向需要探讨：：①纳米纤维素、纳米结晶纤维素的制备方法，以及相应的生产设备、生产技术等；②解决纳米纤维素的一些难题，比如容易再次团聚的问题，自组装性能等，进一步掌握纳米纤维素的内部结构和机理；③结合纳米纤维素表面的官能团，进行有选择性的改性，制备新型纤维素衍生物，以扩大纳米纤维的应用范围。

纳米纤维素的制备方法主要有化学方法、物理方法、生物法制备。

通常的化学法使用酸水解法制备，酸的浓度低则得到的纳米纤维素粒径大，反之，粒径小。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1. 纳米纤维素化学制备方法的优化与实施本研究主要通过化学、物理试验方法探索研究制备纳米纤维素及其成膜的最佳工艺。

对其配料、物理控制进行调节，最后对纳米纤维素薄膜进行力学实验，比较不同原料和工艺对成型薄膜的力学影响。

其中制备纳米纤维素的步骤包括化学酸碱处理、超细研磨、超声波分离等。

4. 研究创新点

由于纳米纤维素的独特性能和优势，这方面的研究现是国内外研究的热点。

关于纳米纤维素成膜的研究在国内几乎没有，本课题从原料预处理、物理条件控制优化工艺，从纳米级角度分析成膜特性，本课题属于该方面的前沿性研究。