基于3D打印的仿生功能气凝胶的制备及其应用开题报告

全文总字数：5076字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1简单介绍

气凝胶是（aerogel）一种固体物质形态，是世界上密度最小的固体，它又被称为干凝胶。只要将凝胶中的溶剂脱去，使凝胶中的固体成分大于液体成分，或者让凝胶的空间网状结构充满气体成分而外观仍然为固体状态，这样的固体都可以称为气凝胶。气凝胶的种类复杂多样，目前有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系等，相关领域多研究硅系碳系气凝胶为主。气凝胶拥有密度低，孔隙率高，坚固耐用，导热性低，折射率低等特点。

1.2研究目的与意义

2. 研究的基本内容与方案

1.研究内容和目的

1）制备纳米纤维素和蚕丝蛋白纤维

2）调控纳米纤维素和蚕丝蛋白纤维比例，加入适当的有机物，如壳聚糖、聚乙烯醇等，得到可用于3d打印的生物墨水。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-9周：按照设计方案，制备纳米纤维素和蚕丝蛋白溶液，并制备可3d打印的生物墨水。

第10-12周：3d打印生物墨水，再将其冷冻干燥后得到气凝胶，利用sem、tem、xrd、ftir、raman、tg-dsc、xps等仪器对其进行形貌、结构和性能的表征

4. 参考文献（12篇以上）

[1] jakus, a. e.; secor, e. b.; rutz, a. l.; jordan, s. w.; hersam, m. c.; shah, r. n. three-dimensional printing of high-content graphene scaffolds for electronic and biomedical applications. acs nano 2015, 9, 46364648.

[2] yao, y.; fu, k. k.; yan, c.; dai, j.; chen, y.; wang, y.; zhang, b.; hitz, e.; hu, l. three-dimensional printable high-temperature and high-rate heaters. acs nano 2016, 10, 52725279.

[3] lee, j. h.; park, n.; kim, b. g.; jung, d. s.; im, k.; hur, j.; choi, j. w. restacking-inhibited 3d reduced graphene oxide for high performance supercapacitor electrodes. acs nano 2013, 7, 93669374.