酸处理方式对纤维素Ⅰ晶型向Ⅱ晶型转化的影响开题报告

全文总字数：1373字

1. 研究目的与意义

该研究通过控制酸处理方式,将得到的纳米级Ⅱ晶型纤维素进行测量与表征,对比得出酸处理方式对纤维素Ⅰ晶型向纤维素Ⅱ晶型转化的效果。

相关资料表明,在纤维素的五种不同晶体结构中,Ⅱ晶型纤维素的稳定性最好,虽然目前对纳米级Ⅱ晶型纤维素的性能及研究和应用还不深,但日后必定会有深入研究与应用。本课题通过控制酸处理方式,对纤维素Ⅰ晶型向纤维素Ⅱ晶型转化效果进行比较,得到最佳酸处理方式。利用该结论,可为后续纳米级Ⅱ晶型纤维素的相关研究与应用提供性能更好的材料。

2. 国内外研究现状分析

由于纤维素优越的性能条件及绿色环保可再生的资源特点，国内外已经将纤维素的制备、结构、性能与应用的研究作为热点与重点内容。

纳米纤维素是以纤维素为原料，通过化学、物理等方法得到的纳米级纤维素，纳米纤维素具有纤维素的基本结构和性能。

目前国际上所采用的纳米纤维素制备方法有以下几种：化学水解法、生物细菌合成法、物理机械法、人工合成法、静电纺丝法。其中，化学法、人工合成法可以改变纳米纤维素的晶体结构，赋予其不同的性能特点；生物细菌合成法也可以实现晶体结构和粒径分布的改变，容易进行工业化利用；物理机械法所需要的设备及操作工艺都相对简单；静电纺丝法可制备目前最细的纳米纤丝。目前国内运用较多的是化学法，但化学法需要有强酸水解对反应设备要求高且会产生部分污染。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本课题以生物质纤维（木粉）为原料，通过化学酸碱处理法得到纤维素ii型纯化纤维素，再利用研磨机或超声的方式得到纳米级别的纤维素ii型纳米纤维素。用冰醋酸与次氯酸钠进行酸处理，去除木粉中的木质素；用氢氧化钠进行碱处理，实现纤维素的晶型由纤维素i型向ii型的转化。主要研究酸处理方式对纤维素的结晶结构变化的影响，通过控制晶型转化的时间点，用x射线衍射仪测试纤维素晶型转化效果。

研究计划：

4. 研究创新点

1）目前，国际上对于纳米纤维素的制备及应用研究，几乎都是以Ⅰ晶型为主，而对于其他晶型的研究不多，特别是对于性能最好的Ⅱ晶型纳米纤维素的研究较少，本课题以纤维素i型向纤维素ii型的转化为基础进行研究。

2）本课题在酸碱制备纤维素的基础上通过控制naoh浓度、温度的变化，利用晶型转化技术实现纤维素i型向纤维素ii型的转化。

3）通过控制酸处理的方不同式，将得到的纳米级Ⅱ晶型纤维素进行测量与表征,对比得出酸处理方式对纤维素Ⅰ晶型向纤维素Ⅱ晶型转化的影响。