纳米纤维素干燥工艺对碳化纳米纤维素性能的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

制备纳米材料的方法有许多，制备纳米材料的整个工艺过程中每一个阶段均可能使物料产生团聚，但影响团聚且能形成硬团聚最主要阶段是干燥阶段。因此，为了减少由此过程产生的团聚现象，采用适宜的干燥技术是十分重要的。

虽然国内外已有文献对比不同干燥工艺对纳米材料的影响，但是没有具体分析烘箱干燥和冷冻干燥这两种干燥工艺对最后制备的碳化纳米纤维素的具体性能差异。

实验原材料采用的是椰叶柄，是天然的生物质材料，来源丰富，价格低廉，绿色环保。然而，椰叶柄却是影响交通安全和城市市容的垃圾。本研究通过化学-物理处理方法，将椰叶柄材料变废为宝，制成具有优良性质的纳米纤维素材料及碳纳米材料，有助于椰树枝叶的高质高效利用。

2. 国内外研究现状分析

李凝等采用浸渍-沉淀法制备了负载型纳米zro2/al2o3复合载体,再用微波干燥,所制备的zro2/al2o3复合载体表面积大,达到15817m2/g,粒度小,只有412nm。

张环华等以硝酸铈和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备出ceo2纳米晶与普通的制备实验方法一样,只是凝胶的合成化学反应及干燥过程都在微波炉中进行,采用微波加热可以将反应时间由原来的1~3天,缩短为30min~60min;干燥时间也由原来的2h~3h,缩短为几分钟。

田玉明等研究了微波干燥和烘箱干燥两种不同的干燥方式对共沉淀法制备纳米zro2粉体影响,结果发现采用微波干燥不仅可以大大缩短干燥所需时间,而且有利于减弱纳米zro2粉体的团聚和团聚强度,制得粒径小、团聚强度低的纳米zro2粉体。

3. 研究的基本内容与计划

（1）以椰叶柄为原料，通过化学机械法制备生物质纤维素纳米纤维；

（2）将椰叶柄碳纳米纤维冷冻干燥、烘箱干燥得到生物质碳纳米纤维先驱体cellnf；

（3）将冷冻干燥、烘箱干燥制备的碳纳米纤维素先驱体cellnf分别移入管式滑轨炉内在通入氩气保护气体下进行热解；

4. 研究创新点

1）实验原材料采用的是椰叶柄，是天然的生物质材料，来源丰富，价格低廉，绿色环保。然而，椰叶柄却是影响交通安全和城市市容的垃圾。本研究通过化学-物理处理方法，将椰叶柄材料变废为宝，制成具有优良性质的纳米纤维素材料及碳纳米材料，有助于椰树枝叶的高质高效利用。

2）虽然国内外已有文献对比不同干燥工艺对纳米材料的影响，但是没有具体分析烘箱干燥和冷冻干燥这两种干燥工艺对最后制备的碳化纳米纤维素的具体性能差异。