基于不同羧基含量纳米纤维素的C/Fe3O4复合气凝胶结构与性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

纳米纤维素是一种从天然纤维素中提取的具有纳米尺寸的材料，拥有比表面积大、机械强度高、易于改性等优点，在催化、吸附、生物医药等领域展现出巨大应用潜力。

而气凝胶作为一种三维多孔材料，具有低密度、高孔隙率、大比表面积等特点，与纳米纤维素复合可以进一步提升材料的性能。

fe3o4磁性纳米粒子具有良好的磁性和生物相容性，将其引入纳米纤维素气凝胶可以赋予材料磁响应特性，拓展其在生物医药、催化等领域的应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

纳米纤维素基复合材料因其优异的性能和广阔的应用前景，近年来受到国内外研究者的广泛关注。

国内研究现状：近年来，国内学者在纳米纤维素基复合材料的研究方面取得了显著进展。

例如，华南理工大学制备了具有高强度和高韧性的纳米纤维素/聚乙烯醇复合薄膜[1]，证明了纳米纤维素增强聚合物力学性能的潜力。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究主要从以下几个方面展开：
1.不同羧基含量纳米纤维素的制备：-采用tempo氧化法制备不同羧基含量的纳米纤维素。

-通过控制氧化剂的用量、反应时间、反应温度等参数来调节纳米纤维素的羧基含量。

2.c/fe3o4复合气凝胶的制备：-利用共沉淀法将fe3o4磁性纳米粒子负载到纳米纤维素表面。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.实验材料的准备：-选用合适的天然纤维素原料，例如棉花、木材、竹子等。

-准备制备纳米纤维素和c/fe3o4复合气凝胶所需的化学试剂、溶剂等。

2.不同羧基含量纳米纤维素的制备：-采用tempo氧化法制备不同羧基含量的纳米纤维素。

5. 研究的创新点

1.系统研究羧基含量对纳米纤维素基c/fe3o4复合气凝胶结构和性能的影响，揭示其构效关系，为纳米纤维素材料的设计和开发提供理论指导。

2.制备具有良好力学性能、磁性能、吸附性能、催化性能的多功能c/fe3o4复合气凝胶，拓展其在环境remediation、生物医药、催化等领域的应用。

3.探索c/fe3o4复合气凝胶的制备新方法，优化材料的制备工艺，提高材料的性能和应用价值。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 邓飞,吴义强,张雄伟,等.静电纺丝法制备羧基化纳米纤维素/聚乙烯醇复合纳米纤维膜及其对cu(ii)的吸附性能[j].林产化学与工业,2022,42(10):85-94.

2. 钟理,邓飞,张雄伟,等.羧基化纳米纤维素/聚乙烯醇复合气凝胶的制备及吸附性能[j].林产化学与工业,2022,42(02):74-82.

3. 石浩,肖雨婷,周慧,等.羧基化纳米纤维素的制备及其对重金属离子的吸附性能[j].林产化学与工业,2021,41(01):81-88.