玉米秸秆基两性高吸水性树脂的制备及其性能的研究的开题报告.docx

玉米秸秆基两性高吸水性树脂的制备及其性能的研究的开题报告
一、研究背景和意义
随着环境污染和资源紧缺问题的不断加剧，可再生资源的利用和开发已经成为当前研究热点。玉米秸秆是一种常见的农业生物质资源，其废弃利用不仅污染环境，还浪费了有价值的资源。因此，开发利用玉米秸秆成为一种可再生资源的高分子材料，既可以减轻环境污染，又可以实现资源利用，具有重要的实际意义。
同时，高吸水性树脂作为一种新型的材料，在农业、医疗、环保等领域具有广泛的应用前景。然而，传统的高吸水性树脂通常由石油化学产品制备而成，具有高成本和对环境的不良影响。因此，研发一种新型的通过可再生资源制备的高吸水性树脂，不仅可以降低成本，还能减轻环境负担，具有重要的学术和实际意义。
二、研究目的和内容
本研究的主要目的是通过在玉米秸秆上引入一些含有双官能团的单体，制备出一种具有高吸水性能的玉米秸秆基两性高吸水性树脂，并对其进行性能研究。具体的研究内容如下：
1.通过热处理等方式处理玉米秸秆，得到改性后的玉米秸秆。
2.在改性后的玉米秸秆表面引入带有双官能团的单体，并经过聚合反应制备出新型的玉米秸秆基两性高吸水性树脂。
3.对新型的玉米秸秆基两性高吸水性树脂进行吸水性能研究，包括吸水动力学、吸水速率、吸水比例、吸水保持能力等方面。
4.探究玉米秸秆基两性高吸水性树脂的形貌、结构、表面性质等方面的研究工作。
5.对玉米秸秆基两性高吸水性树脂的应用前景和可能存在的问题进行探究。
三、研究方法和技术路线
1.玉米秸秆的处理：采用热处理等方式改性玉米秸秆，去除其中的木质素等不利于后续反应的成分。
2.引入含有双官能团的单体：在改性后的玉米秸秆表面引入含有双官能团的单体，并通过化学反应进行交联聚合，形成玉米秸秆基两性高吸水性树脂。
3.玉米秸秆基两性高吸水性树脂的性能测试：利用实验室设备对新型高分子材料的吸水性能进行测试，包括各种吸水条件下的吸水量、吸水速率、吸水比例、吸水保持能力等。
4.结构表征：通过扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）等技术手段对玉米秸秆基两性高吸水性树脂进行表征，探究其形貌、结构、表面性质等方面的性质。
5.应用前景和问题探究：分析玉米秸秆基两性高吸水性树脂的应用前景、其与传统高吸水性树脂相比的优缺点和存在的问题，提出相应的改进意见和建议。
四、预期研究结果和意义
预期的研究结果包括：
1.成功制备出一种高吸水性能的玉米秸秆基两性高吸水性树脂，为玉米秸秆的应用提供了一种新途径。
2.探究了玉米秸秆基两性高吸水性树脂的吸水性能和结构特点等方面的性质，为未来的应用提供了理论基础和实验依据。
3.降低了高吸水性树脂的制备成本，减轻环境负荷，具有重要的科学和实际意义。
总之，本研究对于资源的可持续利用和环境保护具有重要的意义和现实价值。