从咖啡渣中提取纳米纤维素的研究与性能分析开题报告

1. 研究目的与意义

课题研究的目的是研究如何从咖啡渣中提取纳米纤维素，并进行咖啡渣纳米纤维素的性能分析。

课题研究的意义是我国每年废弃的各类生物质材料种类繁多、它们来源丰富、价格低廉，若不能善以利用则易造成环境污染，资源的浪费。经调查发现，咖啡豆资源丰富且性能优越，咖啡是世界三大饮料作物之一，种植于70多个国家或地区，平均产量为731． 59万ta － 1，约20% 用于生产速溶咖啡。据统计，每生产1 kg 速溶咖啡即会排出0． 9 kg 咖啡渣残余的咖啡渣具有优越的植物纤维。国内外迄今鲜有咖啡渣利用的研究的。我国云南是咖啡的盛产地，深入开展咖啡资源的开发利用，发挥资源优势迫在眉睫。这有助于促进云南咖啡产业的调整和完善，从而带动经济的发展。秸秆的有效利用，变废为宝，将废弃生物质原料转化为高附加值的纳米材料，可应用于可弯曲柔性显示材料、纳米纸基材、太阳能电池基材等。

2. 国内外研究现状分析

速溶咖啡生产的原则流程为: 咖啡豆→初加工→焙炒→磨碎→浸提→浓缩→干燥→分装，其中，浸提过程产生的副产物即为咖啡渣． 咖啡渣资源化利用是近几年来出现的新课题，如生产液态燃料、制备生物炭、提取甘露聚糖和聚羟基脂肪酸酯等组分。

但这些报道都没有涉及到在咖啡渣的提取纳米纤维素，这对能源回收有着尤为重要的作用。

纳米纤维素是一种新型的高分子功能材料，具有独特的结构和优良的性能，因此，急需对在咖啡渣提取纳米纤维素的方法进行研究并进行相应的性能分析。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：以咖啡渣为原料，通过化学法提取纤维素，通过机械法（一次研磨法）制得纳米纤维素，并对其形貌、力学、透光性等性能进行表征。经真空抽滤成膜后可制得柔性可弯曲膜材料。与树脂复合后，可增强树脂的各方面性能。

计划

①12月选题，查阅文献，收集资料，阅读相关文献。明确研究方向，拟定实验方案；

4. 研究创新点

本课题的特色在于开发利用咖啡渣资源的新方式，它是一种可再生资源，可自然降解，强度较高，成低价廉，当然同时还可以促进云南咖啡产业的调整和完善，从而带动经济的发展，是一项既环保又有前景的研究。