纤维素的改性及表征开题报告

全文总字数：1455字

1. 研究目的与意义

纤维素作为天然高分子材料 以其分布广泛储量丰富、可生物降解、环境协调的优点受到广泛的关注。但在纤维素大分子间，纤维素和水分子间，以及纤维素大分子内部都可以形成氢键，氢键的作用使得纤维素上具有吸附功能的羟基（-OH）被束缚起来，所以未改性的纤维素组份的吸附能力也是很低的，需要通过必要的化学方法来增加其吸附的性能。化学改性的成功与否主要取决于纤维素葡萄糖基环上羟基的反应活性以及反应物接近羟基的难易程度。通过对改性条件进行优化，同时对比表征分析，从而丰富了纤维素的利用领域和拓展其利用方向。

2. 国内外研究现状分析

纤维素是一种天然高分子化合物，由很多D-吡喃葡萄糖彼此以β-（1-4）苷键连接而成的线型分子。纤维素改性产品主要是指纤维素分子链中的羟基与化合物发生酯化或醚化反应后的生成物，包括纤维素醚类、纤维素酯类以及酯醚混合衍生类，纤维素醚是纤维素衍生物的最主要品种。近几年，由于改性纤维素接枝共聚可以使纤维素固有的优点不被破坏的同时赋予其新的性能，所以大量科研工作者投入到了对改性纤维素接枝共聚物的研究。在日用精细化工等许多工业部门，纤维素改性产品及其接枝共聚物已成为不可缺少的添加剂。

目前，在改性纤维素中，已开发的纤维素醚种类有限。由于纤维素分子上三个羟基的高反应性，含有新型取代基的纤维素醚还有待于深入研究。改性纤维素的性质虽然比基础纤维素有了明显改变，但分子量没有提高，导致溶液的流变性、粘性、强度等性质受到了一定的限制，而改性纤维素的接枝共聚则克服了这一缺陷，不仅使分子量大大提高，而且把其它优良性质引入纤维素中，从而使改性后的纤维素应用更加广泛。但在现阶段研究水平上，改性纤维素接枝单体的种类还很少，接枝聚合的引发体系还不多，随着研究的深入，改性纤维素接枝共聚方法应更加成熟和便易，这样，工业化水平将会大幅度的提高。随着我国经济建设的发展，纤维素衍生物科学和技术已取得相当高的成就，并在工农业各领域中越来越显示出其重要性。人们已经充分认识到纤维素衍生物比蕴藏量有限的石油和天然气资源优越，这不仅是可再生资源，而且可以转变为不同用途的工业用品。因此我们可以预测，在不久的将来，改性纤维素必将起到更为广泛的作用。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：纤维素作为天然高分子材料 以其分布广泛储量丰富、可生物降解、环境协调的优点受到广泛的关注。但在纤维素大分子间，纤维素和水分子间，以及纤维素大分子内部都可以形成氢键，氢键的作用使得纤维素上具有吸附功能的羟基（-oh）被束缚起来，所以未改性的纤维素组份的吸附能力也是很低的，需要通过必要的化学方法来增加其吸附的性能。

计划：对纤维进行改性,优化改性条件如反应温度、试剂用量、时间等，并对改性产物进行表征。在广泛查阅文献的基础上，与指导教师共同拟定出切实可行的实验方案，采用的实验方案应成熟可靠。实验内容应使论文的工作量饱满。要求每一项实验数据应进行平行测试，以做到真实可靠，并保留原始数据备查；实验方法必须符合国内外成熟标准。在已有的理论及文献的基础上，对数据进行总结和分析，并提出自己的见解和结论。

前期大量查询国内外文献，在此基础上提出实验方案。实验室有摇床、搅拌器、真空泵等必需仪器。掌握环境工程相关基础知识，具有扎实的理论基础和独立思考能力，具备较强的分析实验能力。能正确分析数据结果，对数据进行综合处理评价。

4. 研究创新点

通过对改性条件进行优化，同时对比表征分析，从而丰富了纤维素的利用领域和拓展其利用方向。