TMSC在LiCl/DMSO溶剂体系里的制备和表征开题报告

1. 研究目的与意义

纤维素广泛存在于自然界，是人类的宝贵财富。据专家估计，全球每年可生产数千亿吨纤维素，是石油无法比拟的可更新的重大资源。天然高分子材料的出现与广泛应用，为各学科的研究和各行业的发展开创了新的局面。微晶纤维素这种多功能材料的开发与利用，为纤维素资源开辟了新的宽阔的出路。同时为其它高聚物胶体的研究提供了良好的基础。

我国目前尚未有微晶纤维素的系统研究。现有厂家生产的仍属低档次的产品，而科研工作仅限于若干小型实验室中进行。对于一个天然资源丰富的发展中国家来说，充分发掘和利用像微晶纤维素这样制法简便而性能优异的多功能材料是非常重要和必要的。

微晶纤维素是天然纤维素经稀酸水解至极限聚合度（loop）的可自由流动的极细微的短棒状或粉末状多孔状颗粒，颜色为白色或近白色，无臭、无味，颗粒大小一般在20～80微米，极限聚合度（lodp）在15～375；不具纤维性而流动性极强。不溶于水、稀酸、有机溶剂和油脂，在稀碱溶液中部分溶解、润涨，在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中具有较高的反应性能。通过改变微晶纤维素的取代度、取代均一性和局部化学取代基的性质，使此微晶纤维素所制成的材料具有符合用途的特殊性质。由于具有较低聚合度和较大的比表面积等特殊性质，微晶纤维素被广泛应用于医药、食品、化妆品及轻化工行业。

2. 国内外研究现状分析

微晶纤维素（mcc）是天然纤维素经稀酸水解至极限聚合度（loop）的固体产物。1875年girard首次将纤维素稀酸水解的固体产物命名为水解纤维素以来，在相当长的一段时间里被视为无法利用的产品。直至六十年代微晶纤维素形成商品后，人们才对它的制备方法、性质、结构及用途进行了不断深入的研究，迅速发展成为重要的纤维素改性产品。

近来，有专利报道对纤维素进行改性修饰，在羟基上连上含硅的基团如三甲基硅基，可以获得好的富氧性能。但由于该反应属于非均相反应，这一直被方法的实施和验证有困难。暨南大学材料科学与工程系的张子勇和吴新华选用能够溶于有机溶剂的甲基纤维素（mc）为原料，以六甲基二硅胺烷（hmds）作为三甲基硅基化试剂，通过均相反应很容易地制备了具有较高的取代度和良好的有机溶剂溶解性能的三甲基硅基甲基纤维素（tms-mc）。经溶液浇铸成膜，对其富氧性能研究后发现，与甲基纤维素膜相比，该膜的透氧系数和氧氮分离系数分别得到显著改善。

江南大学化学与材料工程学院的蒋超等人以六甲基二硅胺烷（hmds）作为硅烷化试剂，合成了三甲基硅基羟乙基纤维素。采用红外光谱及贺词共振对产物的结构进行了表征。研究了反应温度、反应时间、共溶剂等因素对羟乙基纤维素甲硅烷基化率的影响。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容

本项目将紧密围绕tmsc在dmso/licl中的制备和表征这两个核心科学问题，开展一下几个方面的研究：

1. 普通微晶纤维素的结构、性质和应用

4. 研究创新点

1. 首次提出tmsc这种新型纤维素的合成，特别是在dmso/licl中合成此种纤维素

2. 首次对dmso/licl这种新型溶剂的应用进行探索，探讨此种溶剂对共混物的影响，合成所需的聚合物。

3. 由于tmsc的数量之少，探讨此种纤维素的广泛应用。