TiO2/CMC纳米复合材料的研究开题报告

全文总字数：2045字

1. 研究目的与意义

随着纳米技术的飞速发展和新型纳米材料的不断涌现,功能型、复合型的纳米材料备受关注。在众多的纳米材料中,二氧化钛（TiO₂）纳米粒子因具有无毒,光学透明性好,易于分散于水溶液中、抗有机溶剂溶胀效应,比重大易于离心分离,生物兼容性好以及易于表面化学修饰等优异的特性而在化学、生物传感、纳米载药研究等领域获得了广泛的应用。但单一的TiO₂纳米粒子在应用方面也存在一定的局限性。因此,探索、发展具有多功能、稳定性好的复合纳米材料,并拓宽其应用范围具有非常重要的意义。羧甲基纤维素（CMC）是由天然纤维素经碱化和醚化制得的水溶性纤维素醚，在石油、天然气的钻探和掘井等工程中有广泛应用。羧甲基纤维素是一类水溶性好，能够生物降解、无毒性、抗盐性强、可再生且便宜易得的化工产品。但传统的羧甲基纤维素已不能满足当今市场的需要，这就需要对羧甲基纤维素进行改性。

2. 国内外研究现状分析

1.羧甲基纤维素接枝共聚

接枝共聚是对纤维素衍生物进行化学结构修饰与改性的重要方法之一。美国的研究stannett和williams等人研究了纤维素与不同的单体（如丙稀酸，甲基丙烯酸等）进行接枝共聚得到一系列的纤维素质接枝共聚物。我国自进入上世纪六十年代以来，开始研究对纤维素的衍生物的接枝共聚改性的研究。对纤维素衍生物的接枝共聚

改性的特征是：纤维素衍生物在反应介质中被不同的引发剂引发，纤维素衍生物的主骨架上出现活性接枝点，然后反应单体接枝到纤维素衍生物的主骨架上。乙稀基单体与纤维素衍生物的接枝共聚反应是纤维素衍生物化学改性的重要途径，通过选择不同种类的单体，控制合适的反应条件，可以改善纤维某些特殊的物理性能。接枝改性已经得到研究者们特殊旳重视。当纤维素结构中引进亲水的羧甲基基团后，不仅提高大分子在水中的溶解性，而且改善了纤维素与阳离子的亲和力，特别是对于氧化还原体系，金属离子能和纤维素主链紧密相连，相对的抑制了均聚物的形成，创造了有利于接枝共聚反应的条件。

3. 研究的基本内容与计划

2016.02-2015.03 整理资料，研究合成改性方法，准备原料

2016.03-2016.04先采用溶胶-凝胶法来制备纳米氧化钛溶胶，然后采用tio₂溶胶对cmc进行杂化改性

2016.04-2015.05结构、性能研究以及表征

4. 研究创新点

羧甲基纤维素（CMC）是由天然纤维素经碱化和醚化制得的水溶性纤维素醚，在石油、天然气的钻探和掘井等工程中有广泛应用。羧甲基纤维素是一类水溶性好，能够生物降解、无毒性、抗盐性强、可再生且便宜易得的化工产品。但传统的羧甲基纤维素已不能满足当今市场的需要，这就需要对羧甲基纤维素进行改性。目前对CMC的一些改性方法，以及CMC本身的物理化学性质，研究报告部分主要是TiO₂/CMC纳米合成研究部分。由具体实验步骤、实验数据来分析研究TiO₂/CMC纳米复合材料的优势。