高弹性纤维素基气凝胶功能材料开题报告

1. 研究目的与意义

目的：（1）改进冷冻干燥工艺，为制备出高性能的纤维素基复合材料提高思路（2）制备出高弹性纤维复合材料气凝胶用于水净化。

（3）阐明冷冻干燥产生形貌机理，深入研究复合材料内部构造近几年，随着经济的飞速发展，大量含有重金属离子、有机染料、有机溶剂、油污的工业废水和生活废水未经严格处理排放到了水体环境中，不但造成了周边生态环境的严重。

破坏，还对地下水及地表水造成次生污染，给人体及生态环境造成严重的威胁。

2. 国内外研究现状分析

纤维素气凝胶作为继无机气凝胶和合成聚合物气凝胶之后的新一代气凝胶材料，兼具气凝胶材料比表面积大、孔隙率高等优点，同时也融入绿色纤维素材料自身的优势，如原料来源 广泛且再生、可生物降解、表面易化学修饰及韧性好等优点，因此是一种极具开发价值的环境友好型吸附材料。

纤维素基气凝胶的吸油效果不仅取决于吸附液体的密度和黏度，而且与气凝胶的疏水性和微观结构( 如孔隙率) 密切相关。

通常而言，增加气凝胶的疏水性和孔隙率有助于吸油能力的提高。

3. 研究的基本内容与计划

内容：（1）采用水热合成的方法将金属氧化物负载到纤维素表面。

（2）研究冷冻的时间溶液浓度对复合气凝胶形貌的影响。

（3）研究不同含量的纤维素对于复合气凝胶力学性能的影响。

4. 研究创新点

1. 一步法制备了表面负载金属纳米离子的纤维素功能体，大量的简化了工艺，拓宽了纤维素的应用领域 2. 通过控制冷冻干燥的工艺，实现材料内部和表面形貌的可控制备，具备普适性 3 制备出基于纤维素的多功能材料用于水净化，具有重大的实际意义