1. 研究目的与意义（文献综述）

近些年，随着大量不可再生资源的开发和利用，环境资源等问题越来越受到人们的重视，这种现状促使人们利用天然聚合物来创造新材料。纤维素作为地球上最丰富的天然聚合物，由于其可再生性，广泛的可获得性，低成本，生物相容性和可生物降解性等特性而受到关注。是一种理想的组织工程材料。再生纤维素可以简单地通过物理分解和再生来构建，由于大多数试剂可被回收利用，因此避免了化学品对环境的影响。绿色环保型再生纤维素材料的溶剂和技术的成功研制，显示出了再生纤维素在高分子科学和技术领域的巨大潜力。

近几十年来，人们越来越重视天然高分子在环境友好和生物相容性产品和燃料开发中的应用，由于其可再生性，可用性，无毒性，低成本，环境友好性，生物相容性，生物降解性，热和化学稳定性以及可衍生性，纤维素是目前可获得的最丰富的可再生聚合物资源，而再生纤维素材料则可以通过物理溶解，成形和再生过程直接由纤维素溶液制备。目前，用来制备再生纤维素的纤维素溶液主要有以下几种：n-甲基吗啉-n-氧化物溶液、离子液体、licl/n,n-二甲基乙酰胺溶液、naoh溶液、碱/尿素和naoh/硫脲溶液、四丁基氟化铵/二甲亚砜体系、金属合成应答和熔融无机盐水合物。而我们本次的研究所用的就是naoh/尿素体系。

张俐娜院士及其团队开发了可以在低温下迅速溶解纤维素的溶剂，他们发现分子量小于114,000的纤维素可以溶解在7％naoh 和12％尿素的混合溶液中并以此方法制备出纤维素溶液，制备的纤维素溶液通过凝固剂h₂so₄进行再生，根据需要做成纤维素膜、水凝胶、气凝胶等。本课题使用新型绿色溶剂naoh/urea溶解纤维素，并与生物相容性好且可快速光交联的甲基丙烯酸酯明胶复合，对纤维素和甲基丙烯酸明胶的复合材料进行力学性能等测试，确定材料性能。

2. 研究的基本内容与方案

材料制备：用甲基丙烯酸酐与gelatin反应使gelatin酰基化来制备gelma。配制naoh与尿素溶液进行纤维素的溶解。

材料表征：采用ftir、sem、力学性能测试、溶胀性能测试等技术对复合凝胶的结构、形貌、性能进行表征。

研究目标：

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4－8周：按照设计方案，制备再生纤维素/GelMA复合水凝胶。
第9－12周：采用FTIR、SEM、力学性能测试、溶胀性能测试等技术对复合凝胶的结构、形貌、性能进行表征。
第13－14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。
第15周：论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] klemm, d.; heublein, b.; fink, h.; bohn, a. cellulose: fascinating biopolymer and sustainable raw material. angew. chem. int. ed., 2005, 44, 3358.
[2] wang s, lu a, zhang l. recent advances in regenerated cellulose materials. progress in polymer science, 2016, 53:169-206..
[3] yue k, trujillode s g, alvarez m m, et al. synthesis, properties, and biomedical applications of gelatin methacryloyl (gelma) hydrogels. biomaterials, 2015, 73:254-271.
[4] chang c, zhang l. cellulose-based hydrogels: present status and application prospects. carbohydrate polymers, 2011, 84(1):40-53.
[5] zhao d, huang j, zhong y, et al. high‐strength and high‐toughness double‐cross‐linked cellulose hydrogels: a new strategy using sequential chemical and physical cross‐linking. advanced functional materials, 2016, 26(34):6279-6287.

[6] cai j, zhang l. rapid dissolution of cellulose in lioh/ureaand naoh/urea aqueous solutions. macromol biosci 2005;5:539–48.

[7] lue a, zhang l. advances in aqueous cellulose solvents. in: liebertt, heinze t, edgar k, editors. cellulose solvents: for analysis, shap-ing and chemical modification. acs symposium series, vol. 133.washington, dc: american chemical society; 2010. p. 67–89.