基于木质纤维醚化制备羟丙基纤维素醚的研究开题报告

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1. 研究目的与意义

自然界中的纤维素主要由植物经过光合作用合成，是取之不尽、用之不竭的可再生资源。随着人类社会的快速发展，石油、煤炭的储量以及价格越来越难以满足发展的需求，并且由于矿物资源的大规模使用，环境问题日益凸显，引发各国对环境污染问题的关注和重视，纤维素这类可持续发展、对环境友好的再生资源越来越受到重视。

目前，纤维素资源大部分未能被有效利用，因此深入研究纤维素的结构和性能的关系、拓展纤维素资源的获取渠道、发展高效便捷的纤维素分离方法、开发绿色有效的纤维素衍生物制备途径是提高纤维素利用效率的重要方法。

纤维素醚根据取代基的化学结构分类，可分为阴离子、阳离子和非离子型醚类。随所用醚化剂的不同而有甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素等。

2. 国内外研究现状分析

纤维素醚合成最早在1905年由suida提出，虽然没有成功，但这一开创引起了科学界的关注。在此之后通过碱基纤维素与各类醚化剂之间的相互作用成功制备了乙基纤维素（ec）、羧甲基纤维素（cmc）、羧乙基纤维素（hec）、苄基纤维素并获得了相应的发明专利。由于纤维素氢键的相互作用使得纤维素在普通溶剂中的溶解存在很大问题，20世纪70年代以来，纤维素衍生物制备主要发展出了n-甲基吗啉-n氧化物体系、naoh/甲苯及水的非均相体系，氯化锂/二甲基乙酰胺体系、naoh/尿素、naoh/硫脲水溶液体系。

羟丙基纤维素（hpc）制备方法分为均相制备和非均相制备两种，非均相制备又分液相法和气相法：

一、非均相法

3. 研究的基本内容与计划

、研究内容

1、实验中以不同木质浆（针叶、阔叶）为原料，考察反应工艺参数：投料比、醚化温度、时间、催化剂用量等对反应效果的影响。

2、对产物进行理化性质的分析与表征。

4. 研究创新点

目前，纤维素衍生物大多以精制棉浆为原料通过淤浆法在非均相条件下合成，但是随着国内棉花产量逐步减少，精制棉价格不断涨高，商业纤维素衍生物的大规模工业化生产面临成本过高的问题。要解决这一问题，需要开拓新的纤维素原料资源，木浆就是廉价的、来源广泛的优秀替代资源。

实验中以不同木质浆（针叶、阔叶）为原料，考察了制备羟丙基纤维素醚的工艺条件，并对产品进行理化性质的表征，对部分应用性能进行分析，为工业化大规模生产提供了可靠数据。木质浆作为纤维素衍生物的原料来源十分广泛，资源在加工利用的过程中不会对自然环境造成污染，且木质浆作为可再生资源符合可持续发展的理念。