1. 研究目的与意义（文献综述）

由于纤维素材料有着巨大的原料来源，纳米纤维素被认为有很好的前景。长远来看，纤维素既可再生，又是多功能材料，可以代替许多不可再生材料。

与无机强化材料相比，天然来源的纤维素材料的主要优点是：

1.世界各地广泛分布；

2. 研究的基本内容与方案

制备尺寸均一、表面性质稳定（包括表面电荷、结晶性等）的纤维素纳米晶。研究不同酸液浓度、梯度反应时间对制备纤维素纳米晶尺寸、分散性的影响。优化反应条件，获得尺寸均一、结晶度高的纤维素纳米晶产物。并分析其表面性质，如表面电荷、结晶性、热降解温度等，对比不同水解方法对纤维素纳米晶产物表面性质的影响。进一步分析探讨梯度水解法制备纤维素纳米晶的水解动力学的机理。

控制硫酸浓度（30%、45%、55%、62%），由稀到浓或由浓到稀的流程，对棉短绒纤维素进行分级梯度水解。制备一系列水解纤维素纳米晶。

步骤为：1、使用30%的硫酸对碱处理过的棉花进行水解（水解条件参照文献）；2、对水解之后的棉花进行离心、均质、透析，以除去产物中的硫酸；3、测定纤维素纳米晶溶液的浓度，计算需要加入的高浓度硫酸的量以及浓度，4、加入对应浓度的硫酸，再次进行反应。5、重复2、3、4步，至梯度水解完成。使用xrd、dls等对上述制得的纤维素纳米晶进行尺寸分布、结晶度等性质的测定。浓到稀的水解步骤与之相同。

3. 研究计划与安排

（1）2017-03-10前完成开题报告撰写

（2）2017-04-15前完成纤维素纳米晶的制备

（3）2017-05-20前完成纤维素纳米晶的结构与性质表征和分析

4. 参考文献（12篇以上）

(1) changyoon baek, zahid hanif, seung-woocho, dong-ik kim, and soong ho um. shape control of cellulose nanocrystals via compositionalacid hydrolysis [j]. journal of biomedical nanotechnology, 2013, 9:1293–1298.

(2) yang hu, noureddine abidi. distinct chiralnematic self-assembling behavior caused by di#64256;erent size-uni#64257;ed cellulosenanocrystals via a multistage separation [j]. langmuir, 2016, 32:9863#8722;9872.

(3) liheng chen, qianqian wang, kolby hirth,carlos baez, umesh p. agarwal, j. y. zhu. tailoring the yield andcharacteristics of wood cellulose nanocrystals (cnc) using concentrated acidhydrolysis[j]. cellulose, 2013, 9:1293–1298.