1、1.拟留学专业(研究课题)在国内外研究情况及水平；我是河南工业大学（原郑州粮食学院）的一名在读硕士研究生，我的入学时间是 2004年 9 月，按照培养计划，毕业时间是 2007 年 6 月。我的研究方向是食品科学，毕业论文的题目是“中国糯质小麦淀粉性质与纳米结构的研究”。我申请从 2007 年 7 月开始，在新西兰奥克兰大学攻读博士学位，拟申请的留学专业是化学与材料工程，导师是高唯教授和张路博士，研究课题是“新型环保包装材料多聚糖-蒙脱土纳米复合物的开发与应用”（New packaging material with environmental impacts: Bio-polymers wi
2、th Polysaccharide-Clay Nanocomposites application） 。该课题在国内外的研究现状是：现今，由于塑料垃圾难以降解，并且以石油为原料的合成塑料将面临资源短缺的问题，国内外的很多学者都在研究、开发对环境友好的可降解塑料。其中，研究的重点是多糖（淀粉）基降解塑料。多糖（淀粉）基降解塑料可分为两类：一类是淀粉填充型生物降解塑料。这类材料在我国已有80多家企业生产。但是这类塑料中淀粉的填充量只有7%-30%，无法完全降解，在国外属于淘汰产品。另一类是全淀粉塑料。在一定的加工条件下将淀粉分子变构而无序化，可形成具有热塑加工性能的淀粉树脂，用于完全降解塑料的生产
3、。对此类产品，国外已有几家企业宣称研制成功，如日本住友商事公司、美国Wamer-Lamber 公司；而国内企业至今尚无此方面的报道。此类产品存在一些亟待解决的问题，如材料力学性能差，材料湿强度小，降解时间难以控制，价格昂贵等，限制了其工业化生产和实际应用。对这些问题的解决方法之一，是向淀粉中添加塑化剂和增强剂，改变淀粉颗粒中纳米结构的排列顺序，以改善淀粉塑料的性能。这其中，添加蒙脱土，形成淀粉- 蒙脱土复合物是目前国内外研究的热点。蒙脱土又叫膨润土，是一类层间具有可交换离子的典型层状硅酸盐矿物。其层状结构和强的离子交换能力，使得高聚物插层于蒙脱土片层之间时，被分散并有可能达到分子级水平。因此蒙
4、脱土可以被用来改变淀粉纳米结构的排列顺序，使淀粉分子无序化。目前，国内外对淀粉-蒙脱土复合物的研究处于进行阶段。上海交通大学周维（2003）采用熔融插层的工艺，制备了淀粉-蒙脱土复合材料，并对影响复合材料结构和性能的因素加以分析和讨论。天津大学黄福明（2004）利用单螺杆塑料挤出机两次挤压制备淀粉-蒙脱土复合材料，发现蒙脱土可以均匀分散在热塑性淀粉中，两者之间有很好的界面结合。上海交通大学乔秀颖（2005）通过对有机化蒙脱土的溶胀处理，使蒙脱土的片层趋向无规分散，改善淀粉-蒙脱土复合材料的性能。 Halley(2003)利用双螺杆挤出机制得热塑性淀粉-蒙脱土纳米复合材料，透射电镜观察结果表明蒙
5、脱土在材料中呈完全剥离状态。Chiou Bor-Sen (2005)等通过流变仪和X 射线衍射仪分析了各种蒙脱土与小麦、马铃薯、玉米和糯质淀粉共混后对材料的影响，发现小麦淀粉-蒙脱土纳米复合材料比其他纳米材料更容易形成凝胶状材。上述对淀粉-蒙脱土复合物的研究取得了一定进展，但该课题仍有很大的研究空间。2.出国学习/研修目的、预期目标、计划、实施方法及所需时间；我申请留学的研究课题是“新型环保包装材料多聚糖-蒙脱土纳米复合物的开发与应用”。如前所述，向多聚糖（淀粉）中添加蒙脱土会显著改变热塑性淀粉的力学特性，并且多聚糖（淀粉）的来源、种类等都会对产品的性能产生影响。但是对其纳米结构单元的研究以及
6、对多糖基团和蒙脱土之间作用机理的研究进行的仍然不够，对复合物力学特性及产品质量的改善空间仍然存在，这正是我申请在新西兰奥克兰大学攻读博士学位期间的主要研修目的。我的博士课题关注的是多聚糖-蒙脱土纳米复合物的纳米单元，预期目标是利用各种仪器和手段来观察、分析其纳米单元的结构，对多聚糖-蒙脱土纳米复合物提出更为精细的结构模型，从而能够更清楚地对复合物的宏观特性进行解释说明，指导工业生产，改善产品的质量。我的研究计划是：1. 制备多聚糖- 蒙脱土纳米复合物，并通过改变原料种类及原料配比，对产品的流变学特性进行测定，了解并掌握蒙脱土对多聚糖大分子流变学特性的影响规律。该过程大概需要12个月的时间。2.
7、 利用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射以及核磁共振等仪器对各种复合物纳米单元的结构进行观察和研究，结合所掌握的蒙脱土对多聚糖大分子流变学特性的影响规律，对复合物纳米单元进行综合分析。该过程大概需要6个月的时间。3. 使用酶解、酸解方法，解离多聚糖- 蒙脱土纳米复合物的纳米单元，利用膜分离技术、高压液相色谱（HPLC）或凝胶渗透色谱（GPC ）对其进行分离，再利用AFM 、SEM和电喷物质谱（ESI-MS）对其进行观察研究。该过程大概需要6个月的时间。4. 根据上述研究结论，对多聚糖- 蒙脱土纳米复合物的制备原料及配比进行修正，以得到力学性能优异的产品。该过程大概需要
8、6个月的时间。3.达到本次出国学习/研修预期目标的可行性(请结合本人目前从事的工作及掌握的专业技术知识说明)；我的母校河南工业大学，前身是郑州粮食学院，这是我国建立的第一所粮食本科院校，建有国内最为完整的粮油食品学科专业群，在我国食品工业领域具有很强的特色和优势。食品科学是河南省重点学科，以食品资源开发和利用，现代食品加工技术，食品营养与功能性食品开发为主要研究方向。我的导师刘钟栋教授，博士，是食品高新技术学术带头人，从1997年开始，与中国科学院合作，从事纳米科技在食品工程中的应用研究，曾任中国科学院客座研究员。至今已经申请并主持了三项国家自然科学基金的研究工作。我自从2004年加入到刘钟栋
9、教授的研究小组中，已经先后参与了两项国家自然科学基金的研究工作，分别是No.30270762 谷物淀粉纳米结构的研究，No.20672029 高支链特种玉米小麦淀粉纳米结构的研究。从这些研究工作中，我积累了大量有关淀粉纳米单元结构的知识和研究方法。这为我今后对多聚糖-蒙脱土纳米复合物纳米单元的研究提供了理论知识和方法上的支持。在研究工作中，我接触到了很多结构测试所需要的大型仪器，如AFM，GPC和X-射线衍射。我掌握了AFM操纵技术，能利用其对材料进行观察和分析。这为我今后对多聚糖-蒙脱土纳米复合物纳米单元的研究工作提供了仪器操纵的支持。目前我硕士论文的题目是“中国糯质小麦淀粉性质与纳米结构的
10、研究”。在研究过程中，我测定了糯质小麦淀粉的理化性质，并与其他淀粉品种，如马铃薯、木薯、红薯、小麦、玉米及糯玉米淀粉的理化性质进行了比较，从而掌握了大量的第一手的实验数据和参数。这为我今后对多聚糖-蒙脱土纳米复合物纳米单元的研究工作的做好了前期准备。综上所述，我所从事的研究工作已经使我具备了对多聚糖-蒙脱土纳米复合物纳米单元结构研究的基础，我相信我有能力完成对该课题的研究工作。4.拟选择的留学国别、留学单位及选择原因(应简单评述对方国家及留学单位在申请人所从事学科、专业领域的水平、优势，申请人及所在单位与对方有无合作基础及业务联系。如已有邀请信，可另附复印件)；新西兰奥克兰大学是新西兰规模最大
11、，科系最多的大学。它历史悠久，拥有最先进的科学技术和教学方法，在全世界享有很高的声誉。化学与材料工程专业隶属于工学院，它的研究方向之一就是发展安全的、环境友好的、造价低廉的材料。我的研究方向符合其要求，研究课题引起了对方的兴趣，并且该专业拥有本课题研究所需的测试仪器，如 AFM、SEM 等，从而为课题的研究提供了非常便利的条件。同时该专业在材料技术领域拥有很多优秀的专家学者，我可以从我的导师和其他专家那里得到很好的指导和建议。5.完成国外学习/研修后，回国后工作/学习计划及工作单位科研条件。我在新西兰完成研修之后，将回国参加工作。因为父母在郑州，因此我如果能够学成归国，希望在郑州大学材料学院继续从事降解材料的研究与生产，为国家的经济发展贡献自己的一份力量。
