碳化细菌纤维素在钙钛矿太阳能电池对电极中的研究

在高效的钙钛矿太阳能电池(PSCs)中，通常采用贵金属对电极(Au、Ag)和昂贵的空穴传输材料(HTM)，导致了高成本和不稳定等问题.该研究使用稳定的无HTM的CsPbBr3纯无机钙钛矿的PSCs，将结构优异的天然纳米生物材料细菌纤维素(BC)经过高温碳化得到具有纳米精细结构、大表面积和孔容的多介孔碳化细菌纤维素(CBC)材料，对该材料进行SEM、XRD、FT-IR、比表面积、电导率测试以证实该材料在PSCs上的应用潜质.根据PSCs对电极的应用需要，将CBC及其与商业导电碳浆(CS)混合物作为PSCs对电极材料，通过J-V、IPCE等测试，发现纯CBC材料的电池效率高于纯CS，在作为PSCs对电极方面具有很大的潜力.该研究不仅扩大了生物质碳材料的应用领域，而且有望将CBC作为低成本稳定高效PSCs对电极材料.     

PVA、PVP和β-CD改性再生纤维素膜的制备及渗透汽化分离己内酰胺水溶液

己内酰胺(CPL)是重要的有机化工原料,对CPL脱水是除杂工艺中最后一步。然而,CPL是热敏性物质,为防止CPL高温分解,重点研究了渗透汽化膜分离技术对CPL脱水。以棉短绒为制膜原料,采用碱溶解方法,通过相转变制备了再生纤维素(RC)膜。研究了铸膜液浓度对膜结构的影响。铸膜液的最佳浓度为4 wt%,RC膜表面平滑、无孔,可作为渗透汽化膜,但纯RC膜的通量较小。因此,选取了聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和β-环糊精(β-CD)分别对RC膜共混改性,考察了改性膜的溶胀度、接触角和渗透汽化膜分离性能。RC-PVA膜的机械强度、通量和分离因子均优于纯RC膜。β-CD提高了膜的分离因子,对通量影响较小。     

纤维素在炭化和活化过程中的结构变化

以纤维素为原料,通过在氮气氛下炭化和水蒸气活化得到纤维素基炭.采用热分析、傅里叶红外光谱、X射线衍射及低温N2吸附测试手段研究了纤维素的炭化和活化过程以及过程中炭微晶结构和比表面积的变化.纤维素分子结构中的C—OH、C—O—C、C—H等基团在280~380℃之间大量分解,380℃后少量裂解产生的小分子碎片或基团持续分解,同时碳元素发生结构重排,形成石墨微晶.炭化温度是影响纤维素基活性炭微晶结构及孔结构的关键因素,随炭化温度的升高,石墨微晶尺寸变大,孔结构得到发育,但活性炭的比表面积则呈先增加后下降趋势,当炭化温度为600℃时所得活性炭比表面积最大;炭化时间对炭微晶结构及比表面积的影响不显著;随着活化时间的延长,先是炭结构中的非微晶碳被氧化,比表面积及总孔容积变大,然后微晶碳被氧化,微晶结构被破坏,炭中部分微孔变成中孔或大孔,导致比表面积及总孔容积变小,当微晶间的非微晶碳被充分氧化而又不破坏原微晶结构时得到的炭孔隙最丰富.     

粘结剂对石墨电极的制备及影响

采用循环伏安法研究了醋酸纤维素、丙基甲基纤维素(HPMC)、壳聚糖3种粘结剂对石墨电极性能的影响.结果表明,壳聚糖为粘结剂制备的石墨电极的性能最好,该电极在1mmol/L亚铁氰化钾溶液和1mmol/L的对苯二酚溶液中的氧化还原峰的对称性和可逆性均较好,其氧化峰电流与扫描速度υ1/2成线性关系,表明电极表面的氧化还原过程受扩散过程控制.     

Polycaprolactone Grafting of Cellulose Nanocrystals in Ionic Liquid[BMIM]CI

A polycaprolactone-grafted cellulose nanocrystal(PCL-g-CN) was prepared in ionic liquid and characterized by Fourier transform infrared spectrum(FT-IR),X-ray diffraction(XRD),and transmission electron microscopy(TEM).A peak assigned to the carbonyl group appears at 1 730 cm~(-1) in the FT-IR of PCL-g-CN,which confirms that the grafting reaction is successfully completed.The morphologies of PCL-g-CNs still maintain rod-like structure according to the TEM images.XRD results show that the crystal type of the PCL-g-CNs changed from cellulose Ⅰ to cellulose Ⅱ.The reasons for crystal transition of CNs turn out to be combined effects of anion and cation in ionic liquid with CNs.     

生物质棉纤维再生纤维素膜的制备与性能分析

以天然生物质棉纤维为原料,采用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(Li Cl/DMAC)溶解体系对其进行活化处理,配置不同质量分数的纤维素有机溶液系列,在不同凝固浴条件下,采用KW-4A匀胶机高速旋涂成膜和AFA-Ⅱ自动涂膜器低速平推成膜2种工艺,制备再生纤维素薄膜系列。通过运用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和表面接触角测试仪等分析设备对再生纤维素膜的大分子结构、力学性能、结晶度、热稳定性和表面浸润性进行各项性能的系列化表征,研究纤维素质量分数、凝固浴种类、制膜工艺对膜性能的影响。实验结果表明:采用KW-4A匀胶机高速成膜工艺、凝固浴为水浴、纤维素质量分数为3.5%时,制备的再生纤维素膜的各项性能最佳;与天然生物质棉纤维相比,再生纤维素膜结晶度变化很大,热稳定性与棉纤维变化趋势一致但有一定程度下降,表面浸润性良好。     

In vitro and in vivo investigation of bacterial cellulose dressing containing uniform silver sulfadiazine nanoparticles for burn wound healing

Silver sulfadiazine(SSD) particles in homogeneous dispersion state were prepared by an ultrasonic method and then nano- and microparticles were separated using centrifugation. SSD particles with narrow size distribution were impregnated with bacterial cellulose(BC) to produce BC–SSD composite membrane used as burn wound dressing. A scanning electron microscope(SEM) was used to examine the surface morphology of BC–SSD membranes. The incorporation of SSD in BC–SSD was confirmed by X-ray diffraction(XRD). Antimicrobial tests in vitro indicated that BC–SSD showed excellent antibacterial activity against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli. The effects of BC–SSD on burn wound healing were assessed by rat models. The comparative study confirmed that the wound treated with BC–SSD showed high healing rate. The bacteria count in BC–SSD group was far less than control group. Histological analysis showed that epithelialization progressed better in wound treated with BC–SSD. These values demonstrated that the BC–SSD composite membrane could be a promising wound dressing for burn.     

小分子氢键给体对羟丙甲基纤维素LCST的影响

文章以丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙酸(PA)、乙酸(HOAc)、氯乙酸(CA)为模型分子,研究了小分子氢键给体对羟丙甲基纤维素(HPMC)在水中的低临界溶解温度(lower critical solution temperature,LCST)的影响。研究发现LCST与小分子氢键供体的质量分数呈反比关系,进一步研究表明,LCST的变化率与小分子的分子面积、分子体积、羧基的电负性及脂水分配系数(lg P)有密切的关系。     

环氧纤维素醚合成与共混研究

以废棉和木屑为原料,在18%的碱及系列助剂作用下水解成碱纤维素.然后用环氧树脂进行接枝,摩尔投料比环氧树脂与碱纤维为0.5∶1.0,反应温度100 ℃,反应时间5.0 h,催化剂用量1%,醚化接枝率为32%.所得环氧纤维素醚(Cel-Ep)以0.6 mol的Cel-Ep与0.4 mol的CAB(cellulose acetate-butyrate)共混,合成出一种性能良好的新涂料产品.用IR对产品结构进行了确认.     

酶化苏云金芽孢杆菌固态发酵培养基研究

在生物农药生产过程中，粉碎能耗占据了生产成本的10％以上。采用纤维素酶对苏云金芽孢杆菌固体发酵的培养基进行前处理，得到一种易粉碎的培养基，用该培养基发酵所得产品后处理能耗明显降低，且和原培养基发酵产品的效价相当，证明纤维素酶的加入没有影响菌种的生长。