1. 本选题研究的目的及意义
随着全球环境问题日益严峻和能源需求的不断增长，开发利用可再生、环保的新型材料成为材料科学领域的热点。
棉花作为一种天然纤维素纤维，具有储量丰富、可再生、生物可降解等优点，将其转化为高性能碳材料具有重要的现实意义。
气凝胶是一类具有三维纳米多孔结构的轻质材料，具有高孔隙率、低密度、大比表面积等特点，在吸附、催化、储能等领域具有广泛的应用前景。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，国内外学者在生物质碳材料和气凝胶领域开展了大量的研究工作，并取得了一些进展。
1. 国内研究现状
国内学者在生物质碳材料的研究方面起步较晚，但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以棉花为原料，通过化学预处理、高温碳化和活化等工艺制备棉花碳纤维气凝胶。
系统研究不同制备条件对棉花碳纤维气凝胶的微观结构、比表面积、孔径分布、石墨化程度等的影响，并探讨其形成机制。
通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等技术手段对棉花碳纤维气凝胶的形貌、结构和组成进行表征。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，首先进行文献调研，了解国内外棉花碳纤维气凝胶的研究现状、制备方法、性能特点及其应用等方面的最新进展。
然后，根据已有研究基础，确定本研究的实验方案，并进行实验操作。
在实验过程中，严格控制实验条件，保证实验数据的准确性和可靠性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：1.以棉花为原料制备棉花碳纤维气凝胶，原料来源广泛，价格低廉，符合可持续发展的理念。
2.采用简单、环保、高效的制备方法，降低制备成本，提高制备效率。
3.系统研究不同制备条件对棉花碳纤维气凝胶的微观结构、比表面积、孔径分布、石墨化程度等的影响，并探讨其形成机制，为棉花碳纤维气凝胶的制备提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 贾晓珊, 王玉廷, 王成国, 等. 生物质基碳气凝胶的制备及性能研究进展[J]. 材料导报, 2020, 34(3): 2499-2510.
2. 张宁, 齐少华, 周永红, 等. 气凝胶材料的研究进展[J]. 功能材料, 2018, 49(6): 6001-6012.
3. 李晓娜, 王文俊, 张鹏, 等. 生物质基碳气凝胶的制备及其超级电容器性能[J]. 无机材料学报, 2019, 34(12): 1267-1274.
