针叶浆纳米纤维素与PVA的复合材料的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

近年来随着石油、煤炭储量的下降以及石油价格的飞速增长，随着各国对环境污染问题的日益关注和重视，纤维素这种可持续发展的再生资源的应用愈来愈受到重视．由于目前纤维素资源大部分未能被高效的利用,所以进一步深入研究纤维素的结构与性能的关系,发现纤维素的新来源,从而高效简易地分离出纤维素,并进一步开拓纤维素在新技术、新材料以及新能源中的应用,成为国内外科学家研究的方向所在。

纤维素主要由植物通过光合作用合成，每年能生产约１．５１０１２ｔ的纤维素，是自然界取之不尽．用之不竭的可再生资源．主要的纤维素原料是棉花、木材（包括针叶材和阔叶材）、禾草类植物（含种植业废弃物）由于纤维素溶解浆（可溶性纤维素） 可及性低、反应活性低，为了合成纤维素衍生物，纤维素需要被活化，以提高可及性、反应活性、反应的均一性、反应效率．人们已经发明一些物理和化学方法来活化纤维素．

2. 国内外研究现状分析

国外研究现状：纳米纤维素是目前国际上纤维素化学家们研究的新重点和新难点：（１）高效制备、分离纳米纤维素晶体；（２）纳米纤维素在高分子复合材料中的应用；（３）纳米纤维素表面选择性化学改性；（４）纳米纤维素化学衍生物的合成，既提高了可及性，也提高了反应活性，通过定点选择性合成技术可以制备新型纤维素衍生物．国际上是最近十几年来开始系统地研究纳米纤维素 ,已经在制备、表面修饰、表征、复合材料和电极等功能特性应用方面做过许多尝试性的研究,有些成果已经商品化: 如Gengifle 已用于齿根膜组织的恢复;在二级和三级烧伤、溃疡等治疗中。Biofill已被成功地用作人造皮肤的临时替代品;BASYC可用作人造血管和神经缝合的保护盖罩;nata de coco的纤维素传统食品;用于化妆纸膜的BioCellulose 和NanoMasque等等。

国内研究现状：纳米纤维素的制备、结构、性能与应用的研究在目前是国内外纤维素化学研究的重点和热点。国内纳米纤维素的研究以丁恩勇研究员为代表,在最近几年研发并实施生产。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容及计划：

研究内容：以针叶浆为原料,采用碱处理化学超声法制备了纳米纤维素。通过透射电子显微镜对最佳工艺条件制备的纳米纤维素进行性能表征。再对其纳米纤维素薄膜进行力学性能测试，然后再制备纳米纤维素(ncc),与聚乙烯醇(pva)简单共混流延成膜法制备ncc/pva复合膜，并测试其力学性能。

计划：1 2周 掌握针叶浆纳米纤维素薄膜的制备步骤，确定制备方案。

4. 研究创新点

采用废旧材料作为实验原料，物化相结合的方法，实验样本循环再利用，多次超声，尽可能的减少资源的浪费，遵循节约资源友好社会的理念，绿色实验。