废纸碳纤维气凝胶的制备与研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：（1）利用废纸制备憎水吸油材料。（2）熟悉该种材料憎水吸油原理。

研究意义：众所周知,在溢油处理工作中，一般的方法是首先用机械装置(收油器等)将大部分溢油回收起来，然后使用吸油材料回收残留的少量溢油，最后喷撒消油剂将无法回收的油乳化分散在海水中。吸油材料是处理溢油的重要器材之一，因此研究吸油材料对消除溢油和防止海洋油污染具有重要意义。而气凝胶，这种多孔网络三维结构材料有着能够实现这种吸油功能的潜质，且这种关注也已在世界范围展开。另外，由于气凝胶的三维网络结构，也使其有着很多其他特性，如高孔隙率、高比表面积、低介电常数、低光折射率等。虽然对于气凝胶的研究历史已久，但此类材料尚有许多可优化点需要深入研究。近年来，人们更集中于关注制备出新型的、原料丰富的、可再生的、安全的、可持续的、环保的功能性气凝胶。本课题拥有着解决这些难点的潜质。

2. 国内外研究现状分析

废纸在材料领域中的再利用研究从未停止，近年来对于废纸的再利用有了更多领域的延伸。废纸纤维本身的媳妇能力并不是很强，必须通过化学改性使它具有更强或更多的亲和集团，才能成为性能良好的吸附性材料。

Okada以废报纸为原料，碱性碳酸酯和羟化物为活化剂，采用化学活化法，蒸汽物理活化制备活性炭，冰研究了改活性炭对于水汽，氨气，甲烷的吸附能力。Kadirova用脚边纸和塑料燃料采用物理和化学活性的方法制成多孔吸附材料，并研究了活化方法对材料的吸附性能。杨冬梅以废旧报纸为原料，引入乙酰乙酸基合成的螯合树脂对铜离子具有良好的吸附能力。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）通过高温热解的方法制备废纸碳纤维气凝胶。并通过扫描电镜，傅里叶红外，接触角等方法进行表征。（2）完善并优化制备工艺条件。（3）进行憎水吸油实验，探讨对该材料憎水吸油性能。

研究计划：

（1）准备工作阶段：阅读相关资料，了解研究课题的相关基本知识；

（2）分析研究阶段：结合自己所掌握的知识，以及实际的数据，对比国外及国内的相关业得出优点及不足，提出自己的方案和想法;

4. 研究创新点

（1）对用废纸材料制备碳材料应用于憎水吸油国内外比较少见。（2）对该材料憎水吸油性能的分析有着一定的环保意义。（3）利用废纸做原料是废物利用。