纤维素纳米纤维/碳纳米管复合材料的制备与表征开题报告

全文总字数：2010字

1. 研究目的与意义

纤维素纳米纤维/碳纳米管导电复合材料兼具有聚合物基体良好的力学性能，易加工等特点以及碳纳米管的导电性。

因此，它在导电、电磁屏蔽、抗静电、发光器件等领域具有广阔的应用前景。

然而，研究制备该类导电复合材料所选用的聚合物大部分是以石油为原料。

2. 国内外研究现状分析

simses.f.r等制备了 pani/炭黑(cb)复合物，并表征了其热稳定性及其电化学性能。

比表面积分析表明：复合物具有较大的表面积，在热处理过程中可以提高 pani 的流变特性；同时，该复合物有望应用于防静电涂料、传感器、电荷储存设备中。

sathiyanarayanan.s等在磷酸介质中，制备了 pani/ti o复合材料，并与丙烯酸树脂制备了复合涂料，发现在 3％na c1 溶液中浸泡 60 天和盐雾测试35 天后 ，与丙烯酸树脂涂层相比，复合涂层的防腐性能显著提高；郭忠诚等研究了pani／ti o2复合电极的制备及性能，该电极具有较高的导电性和强度、热稳定性和化学稳定性好，并且具有电催化活性，可用于有色金属电极阳极材料、光电纳米器件和超级电容器等方面。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）使用化学法去除回收包装纸中的木质素、半纤维素和油墨等杂质，再用机械处理的方法将纤维素细化，制备成拥有纳米尺寸的纤维素纳米纤维，然后用真空抽滤的方法制备再生膜。 （2）使用万能力学试验机、场发射扫描电镜、傅里叶红外光谱和 TMA 来表征再生膜的力学性能、微观结构、化学成分和热膨胀性能等。 （4）使用万能力学试验机、场发射扫描电镜、傅里叶红外光谱、四探针测试仪、等仪器表征复合材料的力学性能、微观结构、化学成分、导电性能等相关性能，测试并分复合材料的机械性能、力学性能、电学性能、热学性能等。

研究计划：1）12月选题，查阅文献，收集资料，明确研究方向；2）12月拟定实验方案；3）1月准备实验材料，进行预实验；4）3-4月正式试验及数据分析；5）5月撰写毕业论文；6）6月修改文章并定稿，准备答辩。

4. 研究创新点

（1）目前国内关于纤维素纳米纤维/聚苯胺复合材料的研究较少，本课题以竹粉为原材料，通过化学处理和机械处理提取出纤维素纳米纤维，并与碳纳米管复合，制备出了导电复合材料，制备方法简单，成本较低，且实现了变废为宝。 （2）碳纳米管作为一种导电性能良好的高分子材料，与纤维素纳米纤维进行复合，制备出的复合材料不仅具有良好的力学性能，同时也具有较高的导电性能，本课题对于制备新型导电纸具有一定的参考价值和研究价值。 （3）使用高温碳化法将制备的纤维素纳米纤维进行碳化制备出了碳纳米纤维，制备工艺简单，易操作。然后将碳纳米纤维加入到原有的复合材料体系中，制备出导电性能更好的三相复合材料。