超声法制备α-甲壳素纳米纤维及气凝胶

为高效利用海生节肢类废弃物,采用化学预处理结合超声法处理废弃蟹壳,从中分离制备α-甲壳素纳米纤维(α-NCF),同时制备了甲壳素纳米纤维气凝胶(NCA)材料。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和BET比表面积测定,对制备的α-NCF和NCA的形态特征、结晶特性、化学结构和比表面积进行了测试表征。结果表明,制备的α-NCF为丝状交联结构,直径约为20 nm;FTIR表明化学预处理可有效脱除蟹壳中的蛋白质和矿物质;制备的α-NCF的结晶度为85.4%,具有较好的结晶性;制备的NCA的比表面积为133 m2/g,且柔性可折叠。研究结果为高效开发利用海洋生物质资源提供了一定的研究思路和理论指导。     

光学透明、低热膨胀性的甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜

 通过化学预处理和机械处理的方法制备出甲壳素纳米纤维,再利用真空抽滤的方法制备出甲壳素纳米纤维膜,将所得的纳米纤维素浸渍到聚醚砜树脂中,制备了甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜。采用场发射扫描电镜（FE-SEM）对机械处理的甲壳素纳米纤维的形态特征进行表征。采用紫外光分光光度计、热机械分析仪（TMA）分别对甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的透光性、热膨胀性做分析,用万能力学试验机测试甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的拉伸性能。结果表明,机械处理后,甲壳素纤维达到纳米级别,随机械处理手段增加,甲壳素纳米纤维直径逐步变小。甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜保持了较高的透光率,对比树脂材料,热稳定性和力学强度明显增强,是一种具有高透光性、低热膨胀性的复合膜,在光学基底材料、显示器等方面具有较大的应用潜力。     

光学透明、低热膨胀性的甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜

通过化学预处理和机械处理的方法制备出甲壳素纳米纤维,再利用真空抽滤的方法制备出甲壳素纳米纤维膜,将所得的纳米纤维素浸渍到聚醚砜树脂中,制备了甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)对机械处理的甲壳素纳米纤维的形态特征进行表征。采用紫外光分光光度计、热机械分析仪(TMA)分别对甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的透光性、热膨胀性做分析,用万能力学试验机测试甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的拉伸性能。结果表明,机械处理后,甲壳素纤维达到纳米级别,随机械处理手段增加,甲壳素纳米纤维直径逐步变小。甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜保持了较高的透光率,对比树脂材料,热稳定性和力学强度明显增强,是一种具有高透光性、低热膨胀性的复合膜,在光学基底材料、显示器等方面具有较大的应用潜力。     

海藻纤维素气凝胶：从绿潮到新材料

 系统讨论了绿潮浒苔的独特结构和功能特性,旨在制备纳米纤丝化的海藻纤维素和高比表面积的气凝胶材料,并为浒苔的高价值应用提供新的思路。将绿潮肇事种浒苔化学纯化脱去多糖、蛋白、脂肪后,用圆盘胶磨（20000 r/min,20 min）进行纳米纤丝化,制备出均一直径（大约40 nm）和高长径比的I_α纳米纤丝化纤维素。经由叔丁醇置换和冷冻干燥后可以制备出高比表面积（277 cm²/g）、密度为23 mg/cm³的柔性纳米纤丝化纤维素气凝胶。所有这些结果通过扫描电镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）进行分析。在此基础上,采用机械法直接用胶体磨将浒苔原料进行纳米纤丝化,冷冻干燥后制备出全组分的浒苔泡沫材料。     

新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能

 为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂。采用扫描电镜（SEM）、BET 比表面积分析、X 射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和热重分析仪（TGA）,对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征。结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m²/g,总孔容为0.45 cm³/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I 型转变为纤维素Ⅱ 型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷（TMCS）进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶。提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料。     

用日本蟹壳生产优质甲壳素的工艺研究

研究用日本蟹（Charybdisjaponica）壳提取优质甲壳素的生产工艺,结果表明：采用文献报道的生产方法,日本蟹壳生产的甲壳素与其它原料不同,其上有一层毛状物,导致产品质量不能符合要求;日本蟹壳厚而硬,应采取二酸二碱的生产工艺;一般的化学方法难以将这层毛状物去除;采用回流水洗可将其磨去从而提高产品的质量。     

静电纺丝制备复合纳米纤维聚丙烯腈/纳米纤维素晶体/银及其性能

采用静电纺丝技术, 以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂, 聚丙烯腈为载体, 制备复合纳米纤维聚丙烯腈/纳米纤维素晶体/银, 并用Fourier变换红外光谱（FT-IR）、 透射电子显微镜（TEM）、 扫描电子显微镜（SEM）、 差热 热重分析（TG-DTG）和X射线衍射（XRD）等方法对复合纳米纤维的化学结构、 形貌、 热稳定性和晶体结构进行表征. 结果表明： 聚丙烯腈、 纳米纤维素晶体和银纳米粒子有机结合形成复合纳米纤维聚丙烯腈/纳米纤维素晶体/银; 复合纳米纤维的尺寸均匀, 平均直径为（214±12）nm, Ag纳米粒子在复合纳米纤维体系中均匀分布, 粒径为5~25 nm; 该复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能优异.     

D-氨基葡萄糖盐酸盐的研制

从龙虾壳（蟹壳）制备甲壳素,后者用盐酸水解,再纯化得到Ｄ－氨基葡萄糖盐酸盐。经实验研究表明其最佳工艺条件为：投料比为甲壳素：盐酸＝１：７（重量比）;盐酸浓度为３０％;水解温度为８０℃;水解时间为３．０～３．５ｈ;洗脱溶剂为乙醇;活性炭脱色,脱色温度为８５℃;脱色时间为０．８ｈ,依此工艺条件生产的新产品能够满足美国、日本等多个国家客户的要求,具有很好的经济效益和社会效益。     

高比表面积TiO_2纳米颗粒的制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,采用流变相法制备出了具有高比表面积的二氧化钛（TiO2）纳米颗粒.采用X射线衍射仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）和比表面积及孔径分析仪（BET）对TiO2的晶型、形貌及比表面积进行了表征,结果显示产物为锐钛矿型,平均粒径约为8.4 nm,比表面积为423.7 m2/g.光催化实验表明,样品在可见光（λ〉420 nm）下反应180 min后,能将罗丹明B（RhB）降解95%左右.     

β-甲壳素/壳聚糖纳米级微粒的制备初步研究

采用物理和化学方法相结合的处理，制备了β－甲壳素／壳聚糖纳米级微粒。在这一制备过程中，预处理和反应的条件非常重要。从TEM照片看，这些纳米晶颗粒的形状是圆形的，直径为10－100nm。     

Preparation and Characterization of Organic/Inorganic Hybrid Nanofibers

A new class of nanocomposites based on organic and inorganic species integrated at a nanoscale has obtained more attention these years. Organic-inorganic hybrids have both the advantages of organic materials, such as light weight, flexibility and good moldability, and inorganic materials, such as high strength, heat stability and chemical resistance. In this work, PVAc/TiO2 organicinorganic hybrid was prepared by sol-gel process. Eiectrospinning technique was used to fabricate PVAc/TiO2 hybrid nanofibers. The structures and properties of the hybrid nanofibers were characterized by Scanning Electron Microscopy （SEM）, Atomic Force Microscope （AFM）, Differential Scanning Calorimeter （DSC） and Fouriertransform infrared （FTIR） spectra. SEM and AFM were employed to study the topography of the hybrid nanofibers. The chemical structure of the hybrid nanofibers were examined by FTIR. The DSC scans revealed the second order transition temperature of the hybrid materials were higher than PVAc.     

Preparation of Al2O3–SiO2 composite aerogels and their Cu2+absorption properties

In order to remediate heavy metal ions from waste water,Al2O3–SiO2 composite aerogels are prepared via a sol–gel and an organic solvent sublimation drying method.Various characterisation techniques have been employed including X-ray diffraction(XRD),Fourier transform infrared spectrometry(FTIR),scanning electron microscope(SEM),Energy-dispersion X-ray spectroscopy(EDX),Brunauer–Emmett–Teller(BET)N2 adsoprtion isotherm,and atomic absorption spectrometer(AAS).XRD and FTIR suggest that the aerogels are composed of mainly Al2O3 and minor SiO2.They have a high specific surface area(827.544 m^2/g)and high porosity(86.0%)with a pore diameter of~20 nm.Their microstructures show that the distribution of Al,Si,and O is homogeneous.The aerogels can remove~99%Cu^2+within~40 min and then reach the equilibrium uptake(~69 mg/g).Preliminary calculations show that the Cu2+uptake by the aerogels follows pseudo second-order kinetics where chemical sorption may take effect owing largely to the high surface area,high porosity,and abundant functional groups,such as Al–OH and Si–OH,in the aerogel network.The prepared aerogels may serve as efficient absorbents for Cu^2+removal.     

SiO2气凝胶的常压制备与表面改性

以水玻璃为硅源,甲酰胺为催化剂,乙二醇为干燥控制化学添加剂(DCCA),采用溶胶-凝胶法常压下干燥制备了硅石气凝胶粉体.研究发现:微过量的甲酰胺,有利于高孔隙率气凝胶的合成;过量的乙二醇的引入不利于低密度气凝胶的形成;pH值对合成气凝胶的性质也有较大的影响.经二甲基二乙氧基硅烷(DMDEOS)表面改性处理后的气凝胶表现出了很好的疏水性能.采用傅里叶变换红外分析(FTIR)、热重分析(TG)、示差扫描量热分析(DSC)等对疏水型气凝胶的结构和性能进行了研究.     

TEMPO氧化-高压均质联用制备柑橘纳米纤维素及其性质表征

以柑橘皮渣为原料,采用2,2, 6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)介导氧化联合高压均质法制备柑橘纳米纤维素,研究次氯酸钠添加量(5、25、50mmol/g)对柑橘纳米纤维素长径比、形貌结构、理化性能等特性的影响。结果表明:随着次氯酸钠质量摩尔浓度的增加,柑橘纳米纤维素的直径和长度都逐渐缩短,并在50mmol/g时长度[(150.57±24.99)nm]与直径[(2.74±0.29)nm]达到最短。扫描电镜与红外光谱分析结果表明:随着氧化剂质量摩尔浓度的升高,柑橘纤维中的木质素、半纤维素被水解,柑橘纤维表面呈现出越来越粗糙的结构。X射线衍射和热重分析显示:氧化均质处理提高了柑橘纳米纤维素的结晶度和耐热性,且纤维素的Ⅰ型晶型未遭到破坏。理化性质分析表明:氧化均质处理可有效提高柑橘纳米纤维素持水力、持油力、胆固醇吸附力和葡萄糖吸附力,并在次氯酸钠质量摩尔浓度为50mmol/g时表现出最强的吸附力。纳米化的柑橘纤维素具有良好的功能特性,研究以期为柑橘皮渣的再利用提供一定的科学依据。     

Preparation and electrochemical performance of double perovskite La<Subscript>2</Subscript>CoMnO<Subscript>6</Subscript> nanofibers

Through electrospinning, La₂CoMnO₆ nanofibers were prepared from a polyvinylpyrrolidone/lanthanum nitrate–cobalt acetate–manganese acetate (PVP/LCM) precursor and were used as electrode materials. The morphologies and structures of the samples were characterized by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface area analysis. The results show that the prepared La₂CoMnO₆ nanofibers are stable, one-dimensional structures formed from interconnected La₂CoMnO₆ nanoparticles with a diamond-like crystal structure. The specific surface area of the fibers is 79.407 m2·g-1. Electrochemical performance tests with a three-electrode system reveal the specific capacitance of the La₂CoMnO₆ nanofibers as 109.7 F·g-1 at a current density of 0.5 A·g-1. After 1000 charge-discharge cycles at a current density of 1 A·g-1, the specific capacitance maintains 90.9% of its initial value, demonstrating a promising performance of the constraint capacitance and good cyclic stability.     

CO_2超临界干燥制备SiO_2气凝胶及其表征

以正硅酸乙酯为原料,应用溶胶—凝胶两步催化法制备SiO2醇凝胶,醇凝胶用CO2超临界干燥后得到SiO2气凝胶.以比表面积和密度为评价标准,以CO2流量、超临界温度、干燥时间和超临界压力为实验因素,设计了四因素三水平的正交实验,研究CO2超临界干燥的工艺条件,并运用SEM、TEM、BET、FTIR对SiO2气凝胶结构、形貌及化学组成进行分析.结果表明：优化的工艺条件为CO2流量12 kg.h-1,干燥压力13 mPa,超临界温度45℃,干燥时间6 h.制得SiO2气凝胶的比表面积为927.37 m2.g-1,密度是0.195 6 g.cm-3,由球形纳米颗粒堆积而成,颗粒尺寸范围在0～20 nm左右,孔径分布主要集中在10 nm左右,是典型的纳米孔材料.     

高性能聚合物电纺纳米纤维最新进展

近20年来,静电纺丝技术得到了快速发展和应用; 不同材料的电纺纳米纤维(包括聚合物基、金属基、陶瓷基、碳基及其复合材料等)已在能源、环境、生物医学和国防军工等领域得到了泛应用.通常,静电纺丝技术需将聚合物或聚合物前驱体原料溶解于溶剂中或者加热熔融进行电纺加工.然而,芳杂环高性能聚合物(如聚酰亚胺、芳香聚酰胺、聚苯等)由于其主链上的刚性环状结构,既难溶解于普通有机溶剂,也难加热熔融,没有流动性,故难以通过静电纺技术制备其纳米纤维.为了解决这个难题,研究人员努力探索了许多间接方法和途径来制备电纺高性能聚合物纳米纤维,并取得了突破性进展.如通过电纺前驱体法大规模地制备聚酰亚胺纳米纤维、利用热致重排进行分子转化制备了电纺聚苯并二噁唑纳米纤维、利用模板电纺法制备了聚苯基和聚吡咙基纳米纤维等.该文详细介绍了通过静电纺丝技术制备高性能聚合物纳米纤维的最新进展,具体包括聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚苯撑苯并二噁唑、芳香聚酰胺、聚苯、聚吡咙等芳杂环聚合物纳米纤维.此外,由于聚丙烯腈是制备碳纤维的重要前驱体,也对电纺聚丙烯腈纳米纤维的制备做了简要介绍.