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周口师范学院本科毕业论文 纤维素制备水凝胶的研究 指导教师：姚新建（教授） 学 生：文俊俊 背景部分 1 实验部分 2 实验小结 3 主要内容 背景部分 纤维素是一种储存量多、可降解、可再生的绿色资源，属多羟基化合物并有亲水性。天然的纤维素是无味的白色丝状物。纤维素在室温下比较稳定，因为纤维素分子间存在氢键。纤维素是合成水凝胶的主要原料之一，来源丰富，价格低廉，因此有很大的发展前景。 [1] Zhu Shengdong,Wu Yuanxin.Chen Qiming,etal.[J],Green Chem,2006,8(4):325. [2] 景占鑫,孙晓锋,王海洪,等. [J]. 材料导报,2012,07:83-88. 背景部分 羧甲基纤维素，是纤维素的羧甲基团取代产物;含有多羟基多羧基的高分子多糖，是白色絮状的纤维粉末，无味、无毒性；本身就具有一定的吸水能力，因此，由该材料制备的水凝胶不仅含水量高，而且生物降解性好；易溶于水，能形成具有一定黏度的透明状的中性或者微碱性溶液 。 水凝胶是一类三维网状结构的聚合物，作为一种高吸水性材料，具有很强的吸水、保水性能，在水中能够溶胀吸收大量的水而自身又不会溶解。水凝胶可应用在许多领域。如：日常用品、生物医学、农业、工业用品、化学化工、建筑等领域。近几年来，我国对水凝胶的需求是越来越大，所以研究水凝胶对未来的发展有着重要的作用。 [1]聂华荣,柳明珠.[J].功能高分子学报,2003,16(4):553-556. [2]叶青,孙晓锋,景占鑫,王广征,李亚婧. [J]. 现代化工,2012,05:62-66. 纤维素0.30g 羧甲基纤维素（CMC）0.35g 实验部分 丙烯酸(AA) 3ml 过硫酸铵 N,N-亚甲基双丙烯酰胺 80℃恒温水浴 水凝胶 一、制备水凝胶的实验流程图 碱纤维素 碱化 NaOH、30℃、1h 醚化 CH3COOCI、65℃、2h 无水乙醇洗涤至中性抽滤、烘干 反应6h 实验部分 二、水凝胶性能的测定 1、水凝胶吸水率的测定 　　准确称取一定质量干燥的水凝胶放入盛有蒸馏水的烧杯中，放置一定的时间，至水凝胶达到吸水平衡，再称量吸水后水凝胶的质量。根据下面的公式计算吸水率： Q=(m2-m1)/ m1 　 式中：Q:吸水率 m1：干燥的水凝胶的质量，m2: 吸水平衡后水凝胶的质量 。 2、保水性能 　 将纯化后的水凝胶取出，称取相同质量的两块水凝胶置于表面皿上，分别在25℃、60℃的环境下，每隔2小时,称量水凝胶的质量，称重后立刻放回原处。根据下面的式子可以计算保水率： W=(m4/m3)×100% 式中：W：保水率 m4:干燥后水凝胶的质量，m3:干燥前水凝胶的质量。 三、水凝胶的结果分析 1、水凝胶的保水性能曲线 实验部分 8h 25℃ W=97.59% 60℃ W=87.68% 实验部分 2、水凝胶的吸水率曲线 该类水凝胶是一种高分子电解质，通过渗透压完成吸水。水凝胶的网络结构中接点数增加，孔隙减小。 3、引发剂用量对水凝胶吸水性能的影响 实验部分 　 引发剂一般是带有弱键、易分解成活性种的化合物，能引发单体进行聚合反应的物质。 引发剂种类很多，包括过氧化合物、