基于室温离子液体溶解法制备纤维素纳米纤维的研究开题报告

1. 研究目的与意义

纳米纤维素指至少有一维度处于纳米尺寸级别的纤维素类物质，其具有低热膨胀系数、高比表面积、良好的力学性能和光学性能。根据尺寸、功能、制备方法、纤维素来源的不同，纳米纤维素可分为纳米微晶纤维素、纳米纤丝纤维素和细菌纤维素。离子液体由于极低的可挥发性、阴阳离子可调节性及绿色无毒无污染的优势，同时由于该方法对环境污染小、离子液体可回收并循环利用简单受到人们的密切关注，近年来，许多研究者利用离子液体来预处理木质纤维素，取得了良好的预处理效果和阶段性成果。我主要研究不同离子液体浓度、反应条件个机械作用对纳米纤维是的影响，从而对最终制得的纳米纤维素进行一系列的表征，并掌握其形态特征和物理化学性质。

2. 国内外研究现状分析

2008年，王卫伟等报道了室温离子液体在纳米材料制备中的应用。

2009年，郑勇、轩小朋等发表《室温离子液体溶解和分离木质纤维素》

2010年，张帅等报道了有关新型溶剂制备再生纤维素纤维及其结构性能的研究。

3. 研究的基本内容与计划

本实验拟从三个方面对基于室温型纤维素溶剂体系的溶解法制备纳米纤维素进行研究：1、研究不同离子液体浓度、反应条件和机械作用对纳米纤维素的影响；2、对最终制得的纳米纤维素进行一系列的表征，掌握其形态特征和物理化学性质；3、采用酸酐对其进行化学改性。

4. 研究创新点

本项目选用室温离子液体制备纳米纤维素。离子液体可溶解多种有机物和无机物、导电性好、热稳定性较高、不挥发、并可循环使用，是一种新型绿色优良溶剂，可取代许多化学反应中使用的挥发性有机溶剂。