原位溶胶-凝胶法制备SiO2/CMC纳米复合材料开题报告

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1. 研究目的与意义

羧甲基纤维素是一种水溶性的纤维素醚类化合物，它是以天然纤维素装粕为基本原料，经过碱化、醚化反应而生成的，是天然纤维素经化学改性得到的一种具有醚结构的衍生物。羧甲基纤维素制备工艺简单，且已工业化生产，因而容易获得原料。按照传统方法生产的产品在交换过程中容易与多价阳离子形成不溶或难溶的盐，并且产品普遍存在取代均匀性不够，透明度溶液流变性、抗腐能力不够理想，且耐盐性、耐温性差的特点。为了提高产品质量，人们采取了诸如纤维素粉碎、排空去氧和氮气密封、加大溶媒液比、添加抗氧剂等方法，以得到聚合度均匀、高取代度和取代度均匀的产品。因此，羧甲基纤维素的改性研究具有广阔的发展前景和现实意义。

2. 国内外研究现状分析

目前，全世界纤维素醚年产量40万吨左右，其中CMC生产能力为27万吨左右，世界各厂家已生产出250种不同型号的应用于不同的工业和制造业部门。CMC在较发达国家均有生产，产量最大的是美国，其次是德国、法国、日本和独联体等。

纳米二氧化硅不仅在橡胶改性、涂料和纺织行业中有重要的应用纳米SiO2还可用于木材中，所制得的复合材料，既能保持木材的原始细胞结构，外观及可加工性，又能使木材的使用性得到改善。纳米SiO2的透明度好，作为瓷土的重要原料不但可以使涂层变得更加致密，而且使表面变得更加光滑。纳米SiO2可用于油墨中作为分散剂和流量控制剂；可用于封装材料中改善封装材料的性能；还可以作为人造莫来石的重要材料。在护肤产品、电子组装材料、隔热材料、传感材料等方面都有着重要的应用。甚至能节约能源、保护环境

3. 研究的基本内容与计划

研究内容

运用原位溶胶-凝胶法制备sio₂/cmc纳米复合材料及表征。探索合成纳米二氧化硅以及纳米复合材料的其他途径，并希望得到相关的产物。通过研究和分析其力学性能和红外光谱图，从而使自己更加深入了解自己所做实验的意义。

4. 研究创新点

本实验运用了正硅酸四乙酯、无水乙醇、去离子水、盐酸、CMC溶液等原料，所需原料相对不是很昂贵；另一方面实验步骤比较简单。