1. 本选题研究的目的及意义
纤维素纳米晶(CNC)是一种从纤维素中提取的具有高长径比、高比表面积、优异的机械性能和可再生性的纳米材料,近年来在生物医药、复合材料、电子器件等领域展现出巨大的应用潜力。
然而,CNC本身存在一些局限性,例如亲水性强、在非极性溶剂中分散性差、紫外线稳定性不足等,这限制了其更广泛的应用。
为了克服这些缺点,改善CNC的功能特性,表面改性成为了一种有效的手段。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者在纤维素纳米晶/纳米二氧化钛复合材料的制备、表征及应用方面开展了大量研究,并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在CNC/TiO2复合材料的制备方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以CNC和TiO2为原料,采用表面接枝的方法制备CNC/TiO2复合材料,并对其结构、形貌、组成、光催化性能、抗菌性能等进行系统研究。
具体研究内容如下:
1.CNC和TiO2的制备:采用酸水解法制备CNC,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究的方法,并结合现代仪器分析手段,对纤维素纳米晶表面接枝纳米二氧化钛进行系统研究。
具体研究方法与步骤如下:1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解纤维素纳米晶、纳米二氧化钛以及纤维素纳米晶/纳米二氧化钛复合材料的研究现状、发展趋势以及最新的制备方法和表征手段,为本研究提供理论基础和实验依据。
2.材料制备阶段:根据文献调研结果,选择合适的制备方法制备纤维素纳米晶和纳米二氧化钛,并对制备工艺参数进行优化,获得形貌、尺寸可控的纳米材料。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.采用表面接枝的方法制备纤维素纳米晶/纳米二氧化钛复合材料,与传统的物理混合方法相比,该方法可以使纳米二氧化钛更均匀地分散在纤维素纳米晶表面,提高复合材料的稳定性和功能性。
2.系统研究了不同接枝条件对纤维素纳米晶/纳米二氧化钛复合材料结构和性能的影响,为复合材料的制备和性能调控提供理论依据。
3.探索了纤维素纳米晶/纳米二氧化钛复合材料在光催化降解有机污染物和抗菌方面的应用,为环境治理和生物医药领域提供新的材料选择。
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] 张萌, 李莉, 周永红, 等. 纤维素纳米晶/纳米TiO2复合材料的研究进展[J]. 林产化学与工业, 2020, 40(1): 195-204.
[2] 陈晓, 王玉忠, 张俐娜. 纳米二氧化钛的制备、改性及其在环境光催化中的应用[J]. 化学进展, 2003, 15(1): 1-10.
[3] 秦志辉, 陈晓春, 周永红, 等. 纤维素纳米晶/二氧化钛复合材料的制备及应用研究进展[J]. 功能材料, 2018, 49(11): 11037-11043.
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