用TEMPO氧化纳米纤维素复合单壁碳纳米管制备复合纤维开题报告

1. 研究目的与意义

1.目的

（1）通过综合各材料的优缺点，制备高导电率和高比电容的导电卷曲材料。

（2）利用纳米纤维素，单壁碳纳米管制备柔性、可折叠、可穿戴的电子设备。

2. 国内外研究现状分析

目前由于石油等不可再生能源的消耗，人们将注意力转向可再生绿色能源，从而促进了纳米纤维素的快速发展。目前国内外纳米纤维素的制备方法正在变得越来越成熟。鉴于其优异的性能，研究人员一直尝试通过各种方法将其与其他物质结合。目前，由于碳纳米管与管之间的疏水相互作用以及范德华力的影响，使得碳纳米管在水中很难分散形成稳定的悬浮液^[10]。因此，在制备具有一定力学性能和电学性能的纳米纤维素和碳纳米管复合材料时，首先制备均匀的分散体是非常重要的。目前，瑞典皇家理工学院的Hamedi^[11]和Hajian^[12]对复合纳米纤维素和碳纳米管进行了相关的研究。通过调节纤维素表面上的电荷可以实现稳定分散碳纳米管的效果。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）通过将不同电荷量的纳米纤维素复合单壁碳纳米管，研究其分散液的分散情况。

（2）通过配置不同比例的纳米纤维素和单壁碳纳米管，研究其制备薄膜，以及宏观纤维的力学性能和电学性能。

4. 研究创新点

（1）本项目将绿色可再生的植物资源运用到柔性电子设备中，不仅提高电化学性能，还能够获得无污染、强度高、可弯曲且轻便等性能的产品；

（2）传统方法制作导电复合材料时，多采用浸渍或涂覆等方法将导电材料复合到基底材料上，导电物仅停留在基底材料表面，并未达到良好的复合效果。而本项目在制作柔性导电材料时，采用了真空抽滤法，湿法挤出成型。经电镜观察，导电物可以很好地与纤维素交织在一起，并且导电聚合物不仅包覆在材料表面，也包覆在内部的网状结构上，达到了极佳的复合效果。