羧酸化改性对纳米纤维素/聚苯胺复合材料电性能的影响

以具有发达三维网络结构和丰富化学基团的纳米纤维素为基体,对其进行羧酸化改性,进一步在羧酸化纳米纤维上原位合成聚苯胺,制备羧酸化纳米纤维素/聚苯胺复合凝胶材料。研究了不同条件下羧酸化改性对复合材料微观形貌和电学性能的影响。扫描电镜照片表明聚苯胺均匀包覆在纳米纤维素纤维上形成导电网络结构,电化学测试结果表明羧酸化改性可以提高复合材料的离子电导率,达到5. 12×10~(-4)S/cm,同时具有较好的电化学稳定性,在电池、电容器等电子器件上有潜在应用。     

碳纳米管/纤维素纳米复合材料的制备及酞菁功能化

在乙酸纤维素(CA)纺丝液中掺入多壁碳纳米管(MWNT),通过静电纺丝技术制备得到MWNT掺杂乙酸纤维素纳米纤维MWNT/CA-NF,通过KOH水解将其还原为MWNT掺杂纤维素纳米纤维MWNT/RC-NF.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了纳米纤维的形貌变化和MWNT的排列情况.对MWNT/RC-NF进行表面改性后将四氨基钴酞菁(CoPc)修饰于纳米复合材料表面,制备得到碳纳米管掺杂、酞菁功能化纳米纤维(MWNT/CoPc-s-NF),初步研究其对染料废水的催化氧化降解脱色性能.结果表明,MWNT的引入能有效提高CoPc的催化反应活性.     

活化碳纳米纤维的制备

以电纺纤维素纳米纤维为原料,利用浸泡ZnCl2水溶液的化学活化法制备直径约为500nm的活化碳纳米纤维.ZnCl2将纤维素纳米纤维的脱水分解温度从339℃降低至287℃,将得炭率从15.7%提高至39.5%.活化碳纳米纤维表面形貌规整,无熔融现象;其纤维直径比未经活化盐处理的碳纳米纤维更小.     

Fenton氧化预处理化学机械浆纤维表面及对其打浆能耗的影响

采用大分子羧甲基纤维素(CMC)负载Fe~(2+)催化剂对化学机械浆纤维表面进行芬顿氧化改性.通过扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)分析了CMC吸附Fe~(2+)催化剂的情况;通过测定纤维羧基含量以及分析纤维形态、比打浆能耗、零距抗张强度和抗张指数,探究了Fenton氧化预处理对纤维的形态、自身强度以及比打浆能耗和纸页抗张指数的影响.研究结果表明,经过Fenton表面氧化预处理后的纸浆纤维,其纤维形态和自身强度基本不受影响,与未经处理的原浆纤维相比,当打浆8 000转时,Fenton表面氧化预处理后的纸浆纤维比打浆能耗下降31%,抗张指数提高18.1%.     

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.     

基于高压静电技术的戊唑醇/乙酸纤维素缓释剂的制备与性能研究

以戊唑醇(TBA)为模型药物,可生物降解的乙酸纤维素(CA)为载体材料,利用高压静电技术,制备了载药微球和载药纳米纤维缓释剂,并对载药微球和载药纳米纤维的释放过程进行了研究,同时采用扫描电子显微镜、红外光谱仪对载药微球和载药纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,在缓释剂制备过程中,CA溶液浓度对载药缓释剂的形貌有较大的影响,CA溶液质量分数为4%时,制得的缓释剂为球形结构; CA溶液质量分数为15%时,制得的缓释剂为纳米纤维结构。载药微球和载药纳米纤维均具有一定的缓释性能,对白色念珠菌具有明显的抗菌效果。     

纤维素纳米晶须/柞蚕丝素纳米纤维的制备与表征

采用同轴静电纺丝技术,制备了纤维素纳米晶须/柞蚕丝素(CNW/TSF)核壳结构纳米纤维.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射研究了不同核壳质量比的CNW/TSF纳米纤维的形貌和结晶结构.研究表明:与纯柞蚕丝素纳米纤维相比,核壳结构的纳米纤维的直径显著增加;在所选的质量比范围内,CNW含量对核壳结构纳米纤维的直径影响不明显;CNW/TSF纳米纤维呈现明显的核壳结构,且作为皮层的TSF能够很好地包覆作为芯层的CNW;随着CNW与TSF质量比的增加,芯层厚度逐渐增加,皮层厚度逐渐减小,但CNW和TSF相应的结晶结构均未发生改变.     

静电纺丝法制备高分子纳米纤维的成因研究

对静电纺丝法制备高分子纳米纤维的成因进行了探究,主要通过分析高分子的结构与纺丝条件,寻找到静电纺丝法制备纳米纤维材料的一般规律。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了高分子结构、分子量、溶液浓度和溶剂对高分子纳米纤维形貌的影响。实验结果表明:决定能否形成纤维的主要因素是高分子的结构和分子量,纤维的直径随着高分子溶液浓度的增加而增加,溶剂的挥发速率对纤维的形貌有决定性的影响。因此,利用静电纺丝法制备纳米纤维时应着重考虑以上四个因素的影响。     

两步水浴法制备ZnO纳米棒阵列的研究

通过预加热处理完成了氧化锌（ZnO）种子层的制备,在种子层退火之后利用水浴法生长制备了排列有序的ZnO纳米棒阵列.采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和光致发光光谱（PL）分析了ZnO纳米棒阵列的表面形貌、结构和光学性质,考察了预处理温度和水洗时间对产物性能的影响.结果表明：预处理温度较低时无法形成ZnO种子层;制备的ZnO纳米棒阵列是纤锌矿结构;随着水浴时间的延长,ZnO纳米棒的长度逐渐增加.     

荻的蒸汽爆破预处理研究

研究了蒸汽爆破预处理对荻化学组成变化以及纤维素酶水解效率的影响,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱等分析爆破预处理对荻纤维形态、结构的影响.结果表明:蒸汽爆破预处理后物料中绝大部分半纤维素发生降解,部分木质素降解溶出,纤维素的相对含量有所提高;蒸汽爆破预处理后荻纤维表面和细胞壁受到不同程度的破坏,纤维素绝对结晶度降低,有利于酶水解作用进行;未处理原料的酶水解效率仅为14.38%,,蒸汽爆破预处理后纤维素酶水解效率最高达到了88.95%,.     

仿生棉花“轻柔飘逸”特性自组装制备纳米纤丝化纤维素气凝胶

 根据仿生棉花“轻柔飘逸”的特性,制备了具有超轻、超疏水、弹性和可折叠性能的一种新型纳米纤丝化纤维素（NFC）气凝胶。将废弃的枯落竹叶通过一系列化学处理,获得纯化的枯落竹叶纤维素。纤维素通过超声处理,可以将纤维素束分散成纳米纤维素纤维,经过冷冻干燥,制备NFC气凝胶。再通过MTMS处理,制备出具有这些性能的NFC气凝胶。采用接触角测量仪测得接触角为152°。通过扫描电子显微镜（SEM）和能量弥散X射线分析（EDS）对纯化的纤维素和制备的气凝胶的表面形貌和能谱进行分析,通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对枯落竹叶、纯化后的纤维素和获得的气凝胶进行官能团分析。该研究所用试剂均为绿色环保,为绿色气凝胶的制备提供了科学思路。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜的制备

用静电纺丝技术制备壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜,探讨了不同浓度、分子量及聚乙烯醇添加比例对纳米纤维膜成形的影响,运用扫描电镜对纳米纤维膜的形貌进行了分析,同时对其力学和亲水性能进行了测试.结果表明:当分子量为5×105g/mol、质量分数为4%、聚乙烯醇的添加比例为40%时,所制备复合纳米纤维膜具有良好的形貌,具有一定的力学性能,且呈疏水性.     

植物纤维的阳离子化改性及其对纤维结构的影响

通过对纤维阳离子化预处理过程进行优化,制备表面带有正电荷的阳离子纳纤化纤维素(CNFC).采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)和热重分析(TG)对阳离子化前后纤维的结构和热稳定性变化进行分析.利用扫描电镜(SEM)对CNFC的表面形貌进行观察.结果表明最佳醚化条件为:醚化温度50℃、醚化时间2.5 h、NaOH与醚化剂EPTMAC的物质的量比为2.0,醚化剂EPTMAC与纤维素葡萄糖单元的物质的量比为1.5.经过阳离子化处理,纤维素的结晶度和热稳定性降低.     

甲壳素衍生物的制备及其性质

本文介绍了通过羧甲基化反应制备水溶性羧甲基化甲壳素衍生物的实验，并对其性能进行了比较．可溶性羧甲基化甲壳素衍生物在生产中有着广泛的用途．     

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。     

PVA-co-PE纳米纤维过滤膜的制备及性能表征

通过熔融挤出相分离法制备聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)纳米纤维,然后将纳米纤维涂覆到聚丙烯(PP)熔喷非织造布表面制备纳米纤维复合膜.表征了纳米纤维复合膜的表面形貌,分析了其孔径分布、接触角和力学性能随涂覆率的变化,并通过测量纳米纤维复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效果,研究了其过滤性能和截留率.研究结果表明:表面涂覆PVA-co-PE纳米纤维后,PP熔喷非织造布的力学性能、亲水性能都有显著的提高;随着纳米纤维量的增加,膜的孔径分布更加均匀,平均孔径减小;涂覆150g纳米纤维悬浮液后,复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效率最高可达到75.86%.     

木质纤维素气凝胶在离子液体中的制备及表征

 为制备一种新型的木质基新材料,采用离子液体将木粉溶解,经循环冻融工艺处理结合临界点干燥即得木质纤维素气凝胶。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X 射线衍射仪（XRD）对制备的木质纤维素气凝胶的微观形貌和结晶特性进行分析表征。结果表明,制备出的木质纤维素气凝胶具有的三维纤丝网状结构,通过冻融循环可以逐渐增强为片状结构,纳米纤丝的网络支架影响了气凝胶的多层级微米-纳米形貌;木质纤维素气凝胶的结晶度随冻融次数的增加呈先增加后减小的变化趋势;并阐释分析了木质纤维素气凝胶的形成机理。     

木质纤维素气凝胶在离子液体中的制备及表征

为制备一种新型的木质基新材料,采用离子液体将木粉溶解,经循环冻融工艺处理结合临界点干燥即得木质纤维素气凝胶。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的木质纤维素气凝胶的微观形貌和结晶特性进行分析表征。结果表明,制备出的木质纤维素气凝胶具有的三维纤丝网状结构,通过冻融循环可以逐渐增强为片状结构,纳米纤丝的网络支架影响了气凝胶的多层级微米-纳米形貌;木质纤维素气凝胶的结晶度随冻融次数的增加呈先增加后减小的变化趋势;并阐释分析了木质纤维素气凝胶的形成机理。     

纳米微晶纤维素的制备与表征

本文用硫酸水解微晶纤维素来制备纳米纤维素(nanocrystalline cellulose,以下简称为NCC).通过正交试验方法确定了硫酸水解法制备纳米纤维素的最佳反应条件,并通过粒径分析、XRD(X-ray diffraction)衍射、红外光谱(infrared spectroscopy,简称为IR)分析和扫描电镜分析对所制备的纳米纤维素进行了表征.对纳米纤维素粒径大小的影响因素中最主要的是硫酸浓度,其次是水解时间,最后是反应温度,最佳反应条件为硫酸浓度60%,反应时间2.5 h,反应温度45℃;纳米纤维素的平均粒径为187 nm,粒径分布系数PDI为0.394;通过XRD衍射和红外光谱分析,可以看出纤维素的特征和晶体结构未发生明显变化.     

蔗渣碱氧预处理及酸解转化乙酰丙酸研究

以蔗渣为原料,采用碱氧预处理法从蔗渣中分离纤维素和木质素,分析碱氧作用机理,并酸解预处理得到的纤维素制备乙酰丙酸,考察了不同预处理条件对后续酸解转化的影响.结果表明:蔗渣在120℃的4%NaOH/1.2%H_2O_2溶液中蒸煮4h,纤维素百分比可从46.5%提升至78.6%.NaOH和H_2O_2均能使原料中纤维素百分比提高,但作用机理有所不同.NaOH的作用是溶解蔗渣中非纤维素组分,提高纤维素所占百分比;H_2O_2的作用是氧化降解NaOH溶液中的木质素,降低溶液粘度并提高溶解能力,减少纤维素表面残留的木质素.在碱氧预处理过程中,蔗渣中的纤维素会有一定流失,并且残留的纤维素在NaOH溶液中得到了晶化,不利于后续的酸解转化,纤维素的有效转化率始终维持在35%左右.