甘蔗纤维素纤丝多孔材料的制备及性能研究的开题报告.docx

甘蔗纤维素纤丝多孔材料的制备及性能研究的开题报告
一、选题背景
纤维素是一种丰富的可再生资源，由于其化学结构稳定，化学成本低廉，因此被广泛用于纸张、纤维和能源等领域。同时，纤维素纤维具有良好的力学强度和生物可降解性，已成为开发生物质复合材料的重要材料。甘蔗是一种世界上重要的粮食作物，其纤维质含量高，韧性好，适合作为制备复合材料的原料。因此，研究甘蔗纤维素的性质及其制备多孔材料的方法具有重要的理论和应用意义。
二、研究内容
本研究的主要内容包括：
1.甘蔗纤维素提取方法的优化
目前甘蔗纤维素提取方法较多，但由于原材料来源和处理方法的不同，得到的纤维素含量和品质差异较大。因此本研究将优化纤维素提取工艺，以得到高质量的纤维素作为制备多孔材料的原料。
2.甘蔗纤维素纤丝的制备
在优化提取工艺后，将甘蔗纤维素转化为纤维素纤丝，以便制备多孔材料。纤维素纤丝具有较高的比表面积和孔隙率，能够实现良好的过滤、吸附和分离等功能。
3.甘蔗纤维素纤丝多孔材料的制备及性能研究
利用纤维素纤丝制备多孔材料，探究不同制备条件下的孔隙结构和性能。并采用物理化学方法、扫描电镜等手段对多孔材料进行表征和分析，了解其吸附、分离、催化等应用性能。
三、研究意义
本研究将探索一种新型的生物质多孔材料制备方法，并深入研究其孔隙结构和性能的影响因素。该多孔材料具有良好的生物相容性、生物可降解性和良好的应用性能，能够作为吸附、分离和催化等领域的新材料，并为生物质资源的高值化利用提供了一种新思路。
四、研究计划
本研究计划将分为三个阶段：
第一阶段：完成甘蔗纤维素提取工艺的优化和甘蔗纤维素纤丝的制备，预计时长为4个月。
第二阶段：制备甘蔗纤维素纤丝多孔材料，并对其进行表征和性能测试，预计时长为6个月。
第三阶段：总结与分析实验结果，撰写论文并进行答辩，预计时长为2个月。
五、预期成果
本研究预期成果包括：
1.甘蔗纤维素提取方法的优化，得到高质量的甘蔗纤维素。
2.成功制备甘蔗纤维素纤丝，并发现其孔隙结构和性能的影响因素。
3.研究了甘蔗纤维素纤丝多孔材料的制备方法和性质，并探究了其在吸附、分离和催化等方面的应用性能。
4.撰写论文并成功完成答辩。
六、参考文献
1.Zhu,J.,Yuan,H.,Fang,G.,etal.(2019).Preparationandcharacterizationofregeneratedcellulosefibersfromsugarcanebagasse.BioResources,14(4),9672-9683.
2.Gómez,B.,Ochoa,N.,Muro-Urista,C.,etal.(2020).Preparationandcharacterizationofcellulosefibersfromsugarcanebagassebyachemical-freepulpingprocess.Cellulose,27(1),159-170.
3.Li,Y.,Wang,H.,Zhang,C.,etal.(2020).Preparationandcharacterizationofcelluloseaerogelsfromsugarcanebagasseforefficientremovalofdyesfromaqueoussolution.JournalofCleanerProduction,246,118978.
4.Han,S.,Wang,J.,Ma,Y.,etal.(2019).Greenpreparationofcellulosenanofibersfromsugarcanebagasseusingdeepeutecticsolventsandtheirapplicationinnanocomposites.JournalofCleanEnergyTechnologies,7(6),456-463.