纳米纤维素丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合材料的特性

为了改善纳米纤维素晶须(CNC)在非亲水性树脂中应用时分散困难、热分解温度低、与基体相容性较差等缺点,将冷冻干燥的纳米纤维素在高聚物的有机溶液中预先包覆,然后与苯乙烯-丁二烯-丙烯腈树脂(ABS)、马来酸酐接枝聚乙烯在挤出机内熔融共混制成ABS/CNC复合材料。通过扫描电镜(SEM)、热重分析测试(TGA)、拉伸性能测试等手段对复合材料进行性能表征。SEM观察发现CNC是以层状纳米片的形式均匀地与ABS复合; 力学性能测试表明,接枝聚乙烯的加入有利于改进CNC与ABS的界面相容性,与纯ABS相比,添加0.7%CNC的复合材料其拉伸强度提高了15.6%,弹性模量提高了52%。TGA测试结果表明,CNC的热分解温度由211 ℃提高到263 ℃,大大改善了CNC在聚合物加工过程中的温度适应性。     

聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体对聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性的增强作用

采用原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在纤维素纳米晶体(CNC)表面接枝聚苯乙烯,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)对改性前后的纤维素纳米晶体的化学结构和热稳定性进行了研究。测试结果表明,聚苯乙烯可成功地接枝到纤维素纳米晶体的表面; 纤维素纳米晶体的热分解温度由150 ℃上升到220 ℃,改性后纤维素纳米晶体的热稳定性得到提高。采用溶液浇铸法制备聚甲基丙烯酸甲酯/纤维素纳米晶体复合材料(PMMA/CNC),并利用TGA、透光率测试对复合材料热稳定性和透光率进行了研究。结果表明,当温度达到350 ℃时,PMMA/CNC的热分解温度比纯PMMA提高了近150 ℃, CNC的加入量为1%时,复合材料的透光率为89%,接近纯PMMA的透光率(91%)。聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体可用于在保持PMMA透明性的前提下更好地改善PMMA复合材料的热稳定性。     

高压匀质处理对纳米纤维素自聚集特性及气凝胶结构的影响

 木材细胞壁的重要组成部分是许多直径在纳米尺度、具有高长径比、高比表面积和丰富表面基团的纤维素分子聚集体。基于“自下而上”的思想,利用层层分离法从木粉中分离出纳米尺度的基元纤丝。首先,通过化学和超声预处理并结合高压匀质处理的方法从木材中分离制备出纳米纤维素（CNF）;然后,通过冷冻干燥的方法将CNF 进一步组装加工成纳米纤维素气凝胶。研究发现,超声结合匀质的方法,可得到均匀纤丝化的CNF,具有低直径尺寸分布（纤丝直径为1～3 nm）和高长径比特征,但氢键作用的影响使得单根纤丝又易重构为簇、带状的聚集体形式。随着CNF 溶液浓度的增大,所形成的气凝胶密度增大,孔隙度降低,结构由以纤维为主,转变为纤丝交织的片层结构。本研究所得的气凝胶可广泛应用于包装、生物医药、吸附材料等领域。     

甲基纤维素膜固载血红蛋白的直接电化学

用甲基纤维素(MC)将血红蛋白(Hb)固载于热裂解石墨电极表面,制备了Hb-MC膜修饰电极．包埋在MC中的Hb与电极直接传递电子,在pH7．0的磷酸盐缓冲溶液中得到1对可逆的血红蛋白辅基血红素Fe(Ⅲ)／Fe(Ⅱ)电对氧化还原峰,式电势为-0．312V(vs SCE),其式电势随溶液pH值增加而负移且成线性关系,直线斜率为-41．0mV／pH,说明Hb的电子传递过程伴随有质子的转移．研究了Hb-MC膜修饰电极对O2,H2O2和NO的电催化性质。     

酸法提取豆渣微晶纤维素条件的优化

研究利用豆渣提取微晶纤维素及条件优化,并采用响应面试验法研究酸解时间、温度及盐酸的质量分数等因素对微晶纤维素得率的影响.结果表明,3因素间的相互作用对微晶纤维素得率影响显著,回归方程解得其最佳工艺条件:酸解温度88℃、酸解时间61min、盐酸质量分数为6.3%,微晶纤维素得率为69.4%.     

纤维素降解木霉菌株的筛选及其生物学特性探究

选取分离自河北安国中药材种植基地不同药用植物根区土壤的7株木霉菌,通过羧甲基纤维素钠培养基初筛及玉米秸秆、甘草药渣固态发酵培养基复筛,联合筛选纤维素降解木霉菌株,采用形态学和分子生物学相结合方法进行菌株鉴定,并对其生物学特性进行探究.结果表明,经羧甲基纤维素钠培养基初筛,有4株菌表现出纤维素降解能力,分别为HQ1、BB1、DS3和DS1.经2种木质纤维素底物固态发酵培养基复筛发现,BB1以玉米秸秆为发酵基质时滤纸纤维素酶(filter paper cellulase,FPase)活性最高,HQ1以甘草药渣为基质时FPase活性最高.结合菌落形态、显微结构和DNA分子鉴定,HQ1被鉴定为长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum),BB1为非洲哈茨木霉(Trichoderma afroharzianum).2株菌生物学特性存在趋同性,适宜生长产孢pH为5~6,适宜培养温度为28~33 ℃,且都表现出抵御干旱胁迫的能力.变差分解表明,不同培养条件对木霉菌生长速率及产孢有重要影响.本实验可为后续进一步优化HQ1和BB1降解不同木质纤维素底物固态发酵培养条件提供依据.     

纤维素热解机理的分子模拟及产物形成途径

为了从微观上确定纤维素热解主要产物的形成机理,对聚合度为10的纤维素单分子进行了分子动力学热裂解模拟,模拟发现温度上升到450K时,开始有羟基键断裂,随着温度的升高,在600K时糖苷键开始断裂形成纤维素单体,糖苷键断裂的同时也发现环状单体内部键断裂形成各种分子碎片。结合相关文献的实验结果,对模拟得到的各种分子碎片形成最终产物的可能途径进行了分析。     

天然纤维素纤维改性及其对水中砷的吸附

 以天然纤维素纤维作为基体材料,通过Ce4+引发的自由基聚合,在其表面接枝聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯,合成了阴离子吸附剂cellulose-g-PDMAEMA（纤维素接枝聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯）,用于水中砷的去除。采用场发射扫描电镜（FE-SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）及元素分析对材料进行表征。并且分别用静态吸附实验和动态吸附实验研究材料的吸附性能,结果表明,该阴离子吸附剂可以有效地吸附水中三价砷和五价砷。     

两种pH敏感的羟丙基甲基纤维素衍生物的合成及性质研究

用醋酸酐(AA)和四氢苯酐(THPA)或甲基四氢苯酐(MTHPA)对羟丙基甲基纤维素(HPMC)进行化学修饰,合成了醋酸羟丙基甲基纤维素四氢酞酸酯(HPMCATH)和醋酸羟丙基甲基纤维素甲基四氢酞酸酯(HPMCAMT),对其酸值、pH敏感值、膜透湿性等性质进行了初步探讨,并用双氯酚酸钠为模型药物进行包衣片剂的体外释放实验.结果表明,两类pH敏感的高分子材料成膜性良好,HPMCATH的pH敏感值为5.2～5.6,HPMCAMT的pH敏感值为6.3～7.2,以HPMCAMT-4作为膜材料制备的包衣片在0.1mol/L盐酸中2h未见药物释放,在pH6.8的缓冲液中3h药物释放很少,在pH7.2缓冲液快速释放.HPMCAMT有可能作为结肠处药物定位释放包衣材料.     

细菌纤维素基材料的制备及其应用前景

细菌纤维素(BC)是一种由醋酸菌属合成的胞外多糖,由于其具有独特的性能,因此近些年来BC正日益受到产业界的热切关注.本文介绍了2种BC基材料(BC结构改性材料与BC复合材料)的制备,此外,还介绍了BC基材料在生物医学材料与吸附材料领域的潜在开发前景.