纳米纤维素晶体的制备、表征及应用研究的任务书.docx

纳米纤维素晶体的制备、表征及应用研究的任务书
任务书
1.研究目的和意义
随着人类社会的发展和进步，对生态环境保护以及可持续发展的要求越来越高。纤维素是一种天然的生物高分子，具有丰富的资源、可再生、可降解等优良特性，是一种非常重要的生物质资源。而纳米纤维素晶体作为纤维素的一种新型纳米材料，具有优异的机械性能、吸水性能、吸附性能等，其制备及应用对于发展绿色化学、节能减排、生态环保等领域都具有重要的意义。因此，本研究的目的是制备纳米纤维素晶体，深入探究其结构与性能，进一步拓展其实际应用领域。
2.研究内容
(1)纳米纤维素晶体的制备方法研究
目前纳米纤维素晶体的制备方法主要包括酸解法、氧化亚铬板解法、机械分散法、热处理法等。本研究将采用氧化亚铬板解法，探究其制备过程中各参数对晶体形态及结构的影响及优化条件。
(2)纳米纤维素晶体的表征与性质研究
通过红外光谱仪、热重分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等手段，对制备的纳米纤维素晶体进行表征分析。同时，对其机械性能、吸附性能、导电性能进行测试，探究其特有性能及应用前景。
(3)纳米纤维素晶体在高分子材料中的应用研究
以纳米纤维素晶体作为增强剂，将其添加到聚合物中进行混炼，制备出新型复合材料，并对其力学性能、热稳定性等进行测试，分析其在高分子材料中的应用前景。
3.研究方法
（1）制备纳米纤维素晶体：选用氧化亚铬板解法，定量控制各参数，优化制备过程。
（2）表征及性能测试：通过红外光谱仪、热重分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等手段对纳米纤维素晶体进行表征分析，并测试其机械性能、吸附性能、导电性能。
（3）复合材料制备及性能测试：以纳米纤维素晶体为增强剂，与聚合物进行混炼，制备出新型复合材料，并测试其力学性能、热稳定性等。
4.研究计划
第一年
（1）文献调研，研究纳米纤维素晶体制备及应用研究的现状。
（2）制备纳米纤维素晶体，深入探究制备条件对晶体形态及结构的影响。
（3）对制备的纳米纤维素晶体进行红外光谱、热重分析、X射线衍射、扫描电镜等表征分析，并对其吸水性能、吸附性能及力学性能进行测试。
第二年
（1）优化纳米纤维素晶体的制备工艺，并进一步探究其引入官能团、改性等特性的影响。
（2）采用纳米纤维素晶体作为增强剂，将其掺入聚合物中制备新型复合材料，并对其性能进行测试。
（3）深入研究纳米纤维素晶体的在高分子材料中的应用前景，并提出进一步应用及开发建议。
5.预期成果
（1）氧化亚铬板解法制备出纳米纤维素晶体，分析其结构特点及性能表现。
（2）初步探究纳米纤维素晶体在高分子材料中的应用场景，并制备成功新型复合材料。
（3）对纳米纤维素晶体的研究成果，在国际专业期刊上发表2-3篇高水平论文。
（4）在国内同行业内举办1-2次报告会，推广研究成果，搭建学术交流平台。