1. 研究目的与意义（文献综述）

纳米纤维素在广义上是指至少有一维空间尺寸在1～100 nm 范围内的纤维素，其通常还被称为纤维素纳米晶体（CNCs;NCC）、纳米纤丝纤维素（NFC）、纤维素纳米晶须（CNW）、纤维素纳米颗粒（CNP）等。纳米纤维素有许多优良性能，如高纯度、高聚合度、高结晶度、高亲水性、高杨氏模量、高强度、超精细结构和高透明性等。因此，纳米纤维素的制备、结构、性能与应用的研究在目前是国内外纤维素化学研究的重点和热点。国内纳米纤维素的研究以丁恩勇研究员为代表，在最近十几年研发并实施生产；中科院广州化学研究所首先在国内开展了利用化学接枝方法制备纳米微晶聚合物的研究；华南理工大学等高校也在纳米微晶纤维素胶体稳定性、热行为、机械性能、光学性能、催化性以及NCC聚合物的制备和性能等方面开展了大量研究。国外也已经开始涌现大量有关NCC胶体的基础理论研究，如NCC胶体的流变性、力学性、谱学性、热学性等。虽然NCC在水中经超声波分散处理可得到均匀、稳定、类似于胶体分散体系的悬浮液，但纳米粒子对环境的敏感性使其在研究应用中受到很大局限。通过改变这些粒子的表面性质来提高其稳定性和兼容性，已引起了广大研究工作者对它们表面功能化的兴趣。目前，围绕NCC开展的研究工作更多地集中在NCC聚合物的制备、性质及性能方面，纳米纤维素的诸多性能已引起材料学家的极大兴趣。纳米纤维素极其坚韧，挺度与聚氨酯纤维类似。此外，纤维素纳米晶的压电性能可与石英相比，且具有良好的光电性能。这意味着纳米纤维素可应用于电池、超级电容器、生物塑料、电子产品，以及复合材料、胶片或涂料中的结构材料。

纳米纤维素表面含有大量的羟基，由于羟基之间的氢键作用导致纳米纤维素很容易产生自团聚现象，影响了其在基质中的分散性，导致其与基质之间的界面相容性变差，限制了纳米纤维素的应用进程。因此，对纳米纤维素进行表面化学修饰，引入各种活性功能基团，通过这些功能基团之间的相互作用以及功能基团与基质之间的相互作用，尽量减少纳米纤维素的自团聚，提高纳米纤维素与聚合物界面之间的相容性，实现与聚合物材料的复合，从而赋予纳米纤维素复合材料特殊的光、电、磁等功能特性，成为今后纳米纤维素研究重点。所以本论文提出对纤维素纳米晶进行甲硅烷基化修饰并优化修饰条件。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容

1.通过碱处理、酸水解、离心、透析等方法从棉短绒中提取纤维素纳米晶；

2.实现并优化纤维素纳米晶的甲硅烷基化修饰，包括对ph、时间、原料比例等条件的优化；

3. 研究计划与安排

1.1-2周：查阅文献，收集资料，完成开题报告撰写；

2.3-4周：准备实验药品，完成纤维素纳米晶水解步骤；

3.5-11周：完成纤维素纳米晶甲硅烷基化修饰及表征；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]叶代勇.纳米纤维素的制备[j].化学进展，2007，19（10）:1568-1575;

[2]黄彪，卢麒麟，唐丽荣.纳米纤维素的制备及应用研究进展[j].林业工程学报，2016，1（5）:1-9;

[3]范子千，袁晔，沈青.纳米纤维素研究及应用进展ii[j].高分子通报，2010，（3）:40-60；