1. 研究目的与意义
近年来，由于人类环境保护意识的增强以及对资源日益匮乏的担忧，生物质资源的开发与利用成为了国内外研究的热点。目前，对于生物质资源的研究主要分为两个方向，一个是高性能生物质能源的研究，另一个是高性能生物质材料的研究。其中，纤维素纳米纤维作为一种新型的生物质纳米材料，引起了国内外专家、学者的广泛关注。纤维素纳米纤维的主要化学成分是纤维素，因此具有生物降解性且原材料来源广泛。同时，由于纤维素纳米纤维的纳米级尺寸，使其具有一般材料无法比拟的性能特点，如具有较高的弹性模量，较高的比强度和较低的热膨胀系数等。然而，目前对于纤维素纳米纤维的制备以及利用纤维素纳米纤维增强高分子材料的研究还处于起步阶段，各项研究还不成熟。
采取稻秸秆为原料，可以使秸秆有效利用，变废为宝，将低端农作物转化为高附加值的纳米材料，实现了自然废弃物的高质高效利用。纳米纤维素气凝胶作为一种新型纳米多孔材料,具有高比表面积,高中孔含量、稳定的物理化学性能等优点。而具备导电性能的气凝胶是制备超级电容器的理想材料。
本实验从稻秸秆中制得纳米纤维素悬浮液，在其中加入石墨等导电物质，再将其冷冻干燥制成气凝胶，研究气凝胶的导电性以及各项力学性能。随着资源的严重匮乏和人们对环保的日益重视，有效利用这种价廉物丰富的绿色可再生资源，利用新技术在微观领域对纤维素分子及晶须进行重新组装和改性，开发出具有优异性能的新型精细化工产品，具有极其重要的意义。
2. 国内外研究现状分析
1.国外研究现状
berglund等采用内切葡聚糖酶处理木质纤维素纤维，利用内切葡聚糖酶选择性的水解掉生物质纤维中的半纤维素、木质素等低分子物质，并在一定程度上水解掉纤维素的无定形区，在此基础上利用机械高压匀质处理纤维素纤维，也得到了分散均匀的纤维素纳米纤丝水悬浊液，所得纳米纤丝具有十分精细的尺度及缠结紧密的网络结构，但是由于生物酶的培养及应用条件相对苛刻，使得这一方法对反应环境的要求相对较高，并具有较高的原料成本。isogai等近年来开发了一种利用tempo为媒介催化氧化的方法来制备纤维素纳米纤丝。
2.国内研究现状
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：以秸秆粉为原料，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，加入导电原料（如石墨、二氧化钛等）用超声处理分散均匀，将悬浮液冷冻干燥制得导电性的纳米纤维素气凝胶，并对其形貌、力学、导电性等性能进行表征。
研究计划：1.准备工作阶段：阅读相关资料，了解研究课题的相关基本知识；
2.分析研究阶段：结合自己所掌握的知识，以及实际的数据，对比国外及国内的相关行业，得出优点及不足，提出自己的方案和想法;
4. 研究创新点
1.利用稻秸秆为原料变废为宝。将低端农作物转化为高附加值的纳米材料。
2.用纳米纤维素混合导电材料制备高性能导电气凝胶，纳米纤维气凝胶的电容量更大
