[00137973]海藻纳米纤丝化纤维素气凝胶及其碳化研究

维素是地球上最丰富的可再生资源之一, 全球每年植物纤维素的产量超过1500亿吨。纤维素制品能满足人们对新材料的环保性和生物相容性的需求。尤其是由纳米纤丝化纤维素组装成的气凝胶材料,在具备传统气凝胶特性的同时融入了自身的优异性能,如良好的生物相容性和可降解性,是一个不断发展的生物类聚合物材料,在医药和生物领域具有良好的应用前景。本课题基于冷冻干燥技术,以海带、石花菜和浒苔等海藻中提取的纳米纤丝化纤维素（NFC）制备成多孔的气凝胶材料,并将之高温碳化成炭气凝胶。探讨NFC表面官能团如何与分散液形成氢键网络,在不同温度下搭建塑造网络结构,并如何通过冷冻干燥实现孔道结构和网络结构可控的纤维素气凝胶;在制备炭气凝胶的过程中,探讨纤维素热解时发生的缩聚和脱氢反应对最终炭气凝胶性能的影响。为开发丰富的海洋藻类纤维素资源提供理论支持。探讨海藻酸钠表面官能团如何与分散液形成氢键网络及其阻燃性能的提高,在不同温度下搭建塑造网络结构,并如何通过冷冻干燥实现孔道结构和网络结构可控的生物质材料;在制备生物质碳及其复合材料的过程中,探讨海藻提取物热解时发生的缩聚和脱氢反应对最终复合材料性能的影响。探索海藻及其提取物在能源存储与转化领域的应用研究,为开发丰富的海洋藻类资源提供理论支持,同时满足人们对新材料的可控合成需求。