甘蔗渣纤维素膜的制备及成膜性能研究的任务书.docx

甘蔗渣纤维素膜的制备及成膜性能研究的任务书
任务书
甘蔗渣纤维素膜的制备及成膜性能研究
一、研究背景
纤维素是一种重要的生物质聚合物，在自然界中广泛存在。甘蔗渣是一种常见的工业废弃物，富含纤维素和其他有机物，具有潜在的再利用价值。而采用纤维素制备膜的方法已成为研究热点，新型纤维素膜表现出了在水污染治理、食品包装、医疗用品等方面的应用前景。
二、研究目的
本课题旨在制备甘蔗渣纤维素膜，并探究改良工艺，以提高成膜率和稳定性。同时，对膜的物理性能和化学性质进行研究，为其在实际应用中的改进和扩展提供理论依据。
三、研究内容
1.收集甘蔗渣并提取纤维素
2.优化纤维素溶液制备过程，确定最佳成膜条件
3.分析膜的物理性质、化学性质和结构性质
4.比较传统膜材料和甘蔗渣纤维素膜的性能和应用前景
四、研究方法
1.提取纤维素：梅里斯法、批次萃取和新工艺萃取法三者比较，选用最佳方案
2.制备膜：采用旋涂法或浸涂法，改变溶液浓度和添加剂种类、浓度等条件调控
3.表征膜：电子显微镜、红外光谱、热重分析仪等分析方法
4.对比试验：旋转膜法、逆渗透法或其它传统膜材料作为对照组进行对比试验
五、研究进度安排
第一年：研究并比较纤维素的提取方法，确定最佳方案；尝试制备甘蔗渣纤维素膜，并进行初步表征。
第二年：进一步优化制备工艺，扩大样品规模；深入分析甘蔗渣纤维素膜的物理性质和结构性质，并与传统膜材料进行对比试验。
第三年：通过进一步表征，优化工艺，提高膜的稳定性和成膜率；初步探究甘蔗渣纤维素膜在水污染治理、食品包装、医疗用品等方面的应用前景。
六、研究成果及应用
该研究将为新型纤维素膜的研究，为甘蔗渣的高值化利用提供理论和实践支持，为相关领域的应用和发展做出贡献。最终可期望在生态环保、食品安全、医疗卫生等方面有所突破和进步。
七、必备条件
1.化学、生物学、材料学等相关专业毕业
2.具有纤维素膜制备和表征经验
3.具备实验技能和实践经验
4.熟练掌握中英文文献检索与阅读
5.有良好的团队合作与沟通能力
八、研究经费
研究经费预计为50万元，主要用于购买实验所需器材、试剂和设备，以及对参与研究的研究生和博士提供学费和生活费。
九、研究期限
研究期限为三年，其中第一年主要研究纤维素提取工艺和初步制备膜的表征；第二年和第三年分别进行进一步试验和优化工艺，探究膜的应用前景。
十、参考文献
1.He,J.,&Song,Z.(2019).Recentadvancesincellulose-basedmembranesforgasandvaporseparation.JournalofMaterialsChemistryA,7(36),20875-20896.
2.Wang,L.,Xue,L.,Guan,Y.,Yu,J.,Zhang,W.,&Xia,Y.(2016).Fabricationandcharacterisationofcarboxymethylatedsugarcanebagassecellulosemembraneswithimprovedmechanicalproperties.JournalofMaterialsScience,51(22),9878-9890.
3.Bao,H.,Lu,J.,Zhou,G.,&Zhang,H.(2019).Preparationandcharacterizationofregeneratedcellulosemembranesfromionicliquidsolutions:areview.Cellulose,26(9),5627-5655.