羽毛蛋白基高吸水性树脂的制备与性能研究的任务书.docx

羽毛蛋白基高吸水性树脂的制备与性能研究的任务书
一、研究背景与意义：
羽毛在家禽养殖、食品加工等行业中广泛存在，而鸟类羽毛中含有大量的羽毛蛋白基，这种天然的生物大分子具有独特的物理化学性质，如蓬松性、吸水性、导湿性和柔软性等。因此，将羽毛蛋白基应用于高吸水性树脂的制备中是一种具有良好发展前景的方向。
高吸水性树脂作为一种具有广泛应用的新型材料，其主要优势包括吸水速度快、保水性好、稳定性高等特点，广泛应用于生物医学、环境保护、纺织、农业等领域。因此，本研究对于开发新型高吸水性树脂，提高其水凝胶能力及优化其性能具有重要意义。
二、研究内容：
本研究的主要内容为：
1.羽毛蛋白基的提取和纯化。
2.合成含有羽毛蛋白基的高吸水性树脂，并优化其基本结构和性能。
3.对高吸水性树脂的吸水性能进行研究，评价其吸水速率、保水性能、稳定性以及形态稳定性等性能指标，并与市场上的同类产品进行比较分析。
4.分析羽毛蛋白基和高吸水性树脂的物理化学性质，并探究其影响因素。
三、研究方法：
本研究的方法包括羽毛蛋白基的提取与纯化、高吸水性树脂的合成与表征、物理化学性质分析以及实验数据处理等方法。具体实验方法包括扫描电子显微镜、红外光谱分析、压汞porosimetry测试、动态评估pH变化、吸水性能测试、形态稳定性测试等。
四、预期成果：
1.成功提取和纯化羽毛蛋白基，并合成了高吸水性树脂。
2.研究了高吸水性树脂的水吸附性能、形态稳定性能、红外光谱特征以及其在pH值变化过程中的行为等物理化学特性。
3.优化高吸水性树脂的合成方法，探究影响高吸水性树脂性能的关键因素，提高高吸水性树脂的吸水速率和保水性能。
4.发表高水平的科研论文，为进一步研究和应用提供理论和实践基础。
五、研究时间安排：
序号|月份|任务安排
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1|1-2|文献综述
2|3-4|羽毛蛋白基提取和纯化
3|5-6|高吸水性树脂合成、结构和性能分析
4|7-8|高吸水性树脂吸水性能和形态稳定性能测试
5|9-10|优化高吸水性树脂合成方法
6|11-12|论文撰写及实验总结
六、参考文献：
1.汤晓峰，徐丰，丁广明，等.羽毛蛋白基的提取、纯化及应用研究进展[J].生物加工过程，2017，15(5)：186-192。
2.WangQ,NieW,ZengZ,etal.Highlyswellable,self-constructing,andthermallystablesuperporoushydrogelsbasedonchitosanderivedmesoporoussilicananoparticlesforeffectiveheavymetalremoval[J].JournalofMaterialsChemistryA,2018,6(23):10861-10872.
3.DaiL,ZhouX,ZhaiM,etal.Facilesynthesisofascalablemacroporousmicroparticulatehydrogelwithhighswellingperformance[J].JournalofMaterialsChemistryB,2019,7(45):7083-7091.
4.ZhaoY,ZhaoJ,LiX,etal.Preparationofanovelchitosan-basedsuperporoushydrogelwithfastswellingandexcellentswellingproperties[J].CarbohydratePolymers,2018,181:965-972.