楊木和稻草微米纖維素制備與表征研究的開題報(bào)告

楊木和稻草微米纖維素制備與表征研究的開題報(bào)告摘要本研究旨在探究楊木和稻草微米纖維素的制備方法及其表征方法。首先，本文介紹了纖維素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其在生活中的應(yīng)用，闡述了微米纖維素的重要意義。其次，文中詳細(xì)介紹了楊木和稻草微米纖維素制備的步驟和方法，包括化學(xué)處理、機(jī)械切割、高壓水力處理和氧化漂白等。最后，本文還介紹了常用的表征方法，包括掃描電鏡、透射電鏡、激光粒度儀等，以便對(duì)制備后的楊木和稻草微米纖維素進(jìn)行表征分析。關(guān)鍵詞：楊木；稻草；微米纖維素；制備方法；表征方法AbstractThepurposeofthisstudyistoinvestigatethepreparationandcharacterizationmethodsofmicrocellulosefrompoplarandricestraw.Firstly,thispaperintroducesthestructuralcharacteristicsofcelluloseanditsapplicationinlife,andexpoundstheimportanceofmicrocellulose.Secondly,thepaperintroducesindetailthepreparationstepsandmethodsofmicro-nanocellulosefrompoplarandricestraw,includingchemicaltreatment,mechanicalcutting,high-pressurehydraulictreatment,andoxidativebleaching.Finally,thispaperalsointroducescommonlyusedcharacterizationmethods,includingscanningelectronmicroscopy,transmissionelectronmicroscopy,andlaserparticlesizeanalyzer,inordertocarryoutcharacterizationanalysisofthepreparedmicro-nanocellulosefrompoplarandricestraw.Keywords:Poplar;ricestraw;microcellulose;preparationmethod;characterizationmethod研究背景和意義纖維素是一種由多個(gè)葡萄糖單元線性組成的天然高分子化合物，是植物細(xì)胞壁的主要成分之一。它具有生物可降解性、生物相容性、生物活性等特點(diǎn)，在生活中有廣泛的應(yīng)用。隨著生物技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展，越來越多的研究者將目光投向了纖維素的微米或納米顆粒，這些粒子具有更高的比表面積和更小的尺寸，使其在能源、材料、制藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。楊木和稻草是極為常見的植物材料，廣泛分布于我國(guó)各地，其中楊木因其生長(zhǎng)迅速、制漿造紙性能好、木材性質(zhì)均勻等特點(diǎn)，成為常規(guī)造紙業(yè)的主要原料之一；而稻草由于其豐富、價(jià)廉、易得等特點(diǎn)，成為纖維素微米纖維素研究的優(yōu)質(zhì)原料之一。因此，開展楊木和稻草的纖維素微米纖維素制備及其表征研究，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)微米纖維素領(lǐng)域的研究與發(fā)展，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義和廣泛的應(yīng)用前景。研究?jī)?nèi)容和方法1.楊木和稻草微米纖維素的制備（1）化學(xué)處理。將生物質(zhì)料加入NaOH和NaClO的混合溶液中，使化學(xué)物質(zhì)與纖維素結(jié)構(gòu)發(fā)生作用，使其纖維化效果更佳。（2）機(jī)械切割。主要通過割斷葡萄糖單元鏈之間的氧原子的作用來實(shí)現(xiàn)，采用高剪切速率機(jī)械裝置處理，分離出直徑為1-10μm左右的微米纖維素顆粒。（3）高壓水力處理。將生物質(zhì)料通過高壓水壓縮孔中，由于流體速度快、剪切力強(qiáng)、摩擦力大，纖維素隨即發(fā)生裂解作用。（4）氧化漂白。在NaClO2、NaOH、Na2SiO3的浸泡液中將纖維素處理，其目的在于去除非纖維素的殘留物，提高所得產(chǎn)物的純度和亮度。2.楊木和稻草微米纖維素的表征（1）掃描電鏡（SEM）：掃描電鏡是通過用電子束照射樣品表面，通過收集樣品反射或散射電子的方式，形成圖像的一種分析技術(shù)。（2）透射電鏡（TEM）：透射電鏡是一種通過將電子束通過樣品來評(píng)估樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡技術(shù)。（3）激光粒度儀：是通過樣品中微粒的光散射對(duì)粒徑進(jìn)行測(cè)量，得到粒徑分布規(guī)律的一種粒度分析儀器。研究預(yù)期結(jié)果通過對(duì)楊木和稻草微米纖維素的制備和表征研究，可以得到以下預(yù)期結(jié)果：（1）制備優(yōu)質(zhì)的楊木和稻草微米纖維素，其直徑可控制在1-10μm之間。（2）在表征方面，預(yù)計(jì)可以得到所制備微米纖維素的形貌、形狀、直徑、組成等需要的信息。（3）通過所得到的結(jié)果，可以初步了解材料的特性和性能，為其后續(xù)的應(yīng)用提供參考。參考文獻(xiàn)[1]黃珍珍,姚澤偉,陳小林.纖維素微米纖維素研究[J].廣州化工,2016,44(5):13-16.[2]蘇漢生,韓清泉.纖維素基材料的微米/納米化及其應(yīng)用綜述[J].精細(xì)化工,2011,28(3):212-222.[3]張坤,姚曉薇.稻草的綜合利用研究[J].廣州化工,2014,42(6):88-91.[4]XuJian,ZhouXiaojun,ZhangLei,et