纳米纤维素发光材料研究进展

纳米纤维素发光材料不仅具有发光基团特有的光物理或光化学性能,还具备纳米纤维素的可生物降解、生物相容、环境友好等特性,拓展了功能化纤维材料的应用领域.根据制备方法,纳米纤维素发光材料可分为三类:纳米纤维素/碳量子点复合发光材料、纤维素发光碳量子点和纳米纤维素/荧光染料复合发光材料.纳米纤维素发光材料具有独特的光学特性及结...     

纳米纤维素基材料在柔性电子器件中的应用

目的 由于纳米纤维素基材料良好的柔韧性、热力学性能和高透明度,近年来在柔性电子产品中引起越来越多的关注。通过综述该领域的研究进展,将有助于研究人员更高效地开展研究。方法 综述3类纳米纤维素的制备方法及将纳米纤维素基材料应用在柔性电子产品中的研究进展。分别阐述纳米纤维素基材料应用于器件柔性衬底及绝缘材料的研究实例,并讨论纳米纤维素在各种应用方向中的优势以及存在的问题,最后对材料的未来应用前景进行展望。结论 纳米纤维素是天然纤维素与纳米技术结合的产物,可主要划分为纤维素纳米纤丝、纤维素纳米晶以及细菌纤维素3类。近年来,纳米纤维素基材料作为电子器件柔性衬底、绝缘材料等研究均有许多成果问世。虽然纳米纤维素基电子器件的开发还主要停留在实验室阶段,但是与传统的石油化工产品相比,纳米纤维素具有原材料丰富、环保可降解等优点。对纳米纤维素基新型材料的开发利用,有助于解决人类社会中日益严重的电子垃圾问题。     

纳米纤维素材料在重金属废水治理中的应用

纤维素是自然界中来源最广泛的天然高分子材料,近年来引起了能源、环境和材料等领域研究者的广泛关注。结合可再生生物质材料与纳米科技制备的纳米纤维素基重金属吸附材料具有可降解、可再生、环境相容性好、吸附量大、可选择性吸附等优势,是重金属治理技术重要的研究方向。然而,天然纳米纤维素在水体中会存在大量由羟基形成的氢键,导致材料的吸附容量降低、特异性吸附能力削弱。为此,一方面可以在制备纳米纤维素吸附材料时通过化学改性、酶化处理等手段引入活性基团或金属氧化物,提高材料分散性、特异性吸附性能和吸附容量等。另一方面,可将纳米纤维素与天然矿物、有机材料、氧化石墨烯等复合,制备高性能复合材料。纳米纤维素材料的化学改性研究相对成熟,但是酶法处理研究仍然处于起步阶段,目前有限的研究主要关注特定酶处理的反应进程及产物,缺乏多重适应性和工程应用性分析。在实际应用中,纳米纤维素除了直接制备粉末吸附剂外,往往制备成凝胶材料、杂化或复合材料等,或者进一步加工成纳滤膜、滤纸和过滤器等净水材料。基于此,本文从制备技术、吸附机理、改性强化和应用形式等角度简要介绍纳米纤维素基重金属吸附材料的最新研究进展,重点讨论纳米纤维素吸附材...     

纳米金属颗粒的湿化学制备

纳米金属颗粒在光电子、磁性材料和器件上具有表面增强Raman效应,量子点效应和高密度存储等重要特性.综述了在光电子、磁性材料和器件有着应用前景的金、银、铜、钴、镍、铋等金属纳米颗粒的湿化学制备,探讨了金属纳米颗粒湿化学制备控制颗粒大小、形状的一些因素和一般性特点,为制备颗粒大小、形状可控的其它种类的金属纳米颗粒作参考.     

纤维素导电基底及其柔性电子器件的研究进展

纤维素是自然界中含量丰富且可再生、可降解的天然材料。本文综述了物理、化学、生物或相结合的技术对纤维素的影响作用及可制备的纤维素基元材料,例如纤维素纤维、纳米纤维素和纤维素分子。基于纤维素纤维,利用湿法造纸技术可以生产具有高孔隙率的纤维素纸张基底;基于纳米纤维素,利用真空抽滤或涂布等方式可制备具有低表面粗糙度及高透明度的纳米纤维素膜基底;基于纤维素分子,利用涂布或铸涂等方式可生产具有均一的表面形态及高透明度的再生纤维素膜基底。本文进一步分析了常用的导电材料(金属导电材料、聚合物导电材料及碳基导电材料等)及其与纤维素基底结合的方法(涂布、沉积、原位聚合、自组装等),进而可以制备柔韧轻质的纤维素导电基底。基于高性能的纤维素导电基底可以组装柔性电子器件,在光电转化、能量储存及电磁屏蔽等领域展现了广阔的应用前景。总之,利用天然纤维素制备柔性电子器件对于扩大纤维素的应用范围、提升纤维素的利用价值及推动柔性电子器件的进一步发展具有重要意义。      

核壳结构纳米颗粒的研究进展

核壳结构纳米颗粒具有不同于核和壳的物理和化学性能，通过调整核和壳的化学组成、尺寸和形貌，可以调控纳米颗粒的性能，扩展纳米颗粒的应用范围。系统总结了近年来制备核壳结构纳米颗粒的研究进展，讨论了核壳结构纳米颗粒对光学特性的影响。     

纳米纤维素基泡沫材料在包装领域的研究进展

纳米纤维素作为天然可降解材料,具有优良的力学性能、高比表面积、大长径比等特性。为研究基于纳米纤维素开发的泡沫材料在包装领域的应用,对近年来纳米纤维素基泡沫材料的制备方法及其缓冲、隔热、阻燃、抗菌、疏水等性能进行总结,概括了纳米纤维素泡沫材料在纳米纤维素制备、湿泡沫发泡和泡沫成型干燥等领域的进展。但由于现阶段纳米纤维素制备工艺的复杂性,以及干燥过程中较高的能耗和较长的周期,作为包装材料的关键性能指标还有进一步提升的空间,实现规模化生产仍有一些问题有待解决。通过综述纳米纤维基泡沫材料在包装领域的研究进展,以期为可持续包装材料的发展提供理论支持。     

橡胶木纤维素纳米纤丝的制备

目的以橡胶木为原料制备纤维素纳米纤丝。方法通过化学预处理结合高强度超声处理的方法制备纤维素纳米纤丝;使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)、紫外分光光度计(UV)和万能材料试验机等设备对其结构和性能进行研究。结果橡胶木纤维素纳米纤丝的直径为3～10nm,保留了天然纤维素Ⅰ型结构,具有较好的热稳定性,并且制备的薄膜具有较好的力学性能和透明度。结论以橡胶木为原料,通过常规的化学预处理结合高强度超声处理的方法,可以制备出与杨木纤维素纳米纤丝的基础特性相似的纤维素纳米纤丝,并且具有较高的产率。     

核壳结构纳米颗粒的研究进展

核壳结构纳米颗粒具有不同于核和壳的物理和化学性能,通过调整核和壳的化学组成、尺寸和形貌,可以调控纳米颗粒的性能,扩展纳米颗粒的应用范围.系统总结了近年来制备核壳结构纳米颗粒的研究进展,讨论了核壳结构纳米颗粒对光学特性的影响.     

纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线柔性电极的制备

目的以竹粉为原料制备纳米纤维素,并将其作为基底材料制备纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线复合电极,应用于柔性超级电容器。方法采用化学机械处理法,将竹粉通过化学处理以及研磨、超声等处理,制备成纳米纤维素悬浮液;分别将多壁碳纳米管和纳米银线超声分散于溶剂中;最后,通过层层自组装制备纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线复合电极,同时,作为对照组,制备纳米纤维素/碳纳米管复合电极。结果纳米纤维素纤丝的直径大约为30~100 nm,相互之间缠绕成网状结构,是很好的支撑材料,纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线复合电极具有很好的成膜性和电化学性能,在扫描速率为30 m V/s时,面积比电容达到77.95 m F/cm~2。结论以纳米纤维素为基底,通过层层自组装方法制备的纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线复合电极具有较好的电化学性能,可作为柔性超级电容器的电极。     

中科院纳米氧化锌材料研究取得重要进展

据有关媒体报导，中科院力学所科研人员利用气相沉积法，成功地合成了多种形貌的微纳米氧化锌材料，比如纳米线、纳米棒、纳米锥、四足纳米氧化锌等，还实现了纳米氧化锌在碳纳米管上的直接生长，并制备出多种独特形貌的氧化锌微纳米材料，通过这种方法合成出来的材料具有很强的发光性能和催化活性。准一维纳米材料由于量子尺寸效应具有许多特异的物理、化学特性，是研究电子传输行为、光学特性和力学性能等物理性质的理想系统，在构建纳米电子和光学器件方面具有很大的应用潜力，近年来受到各界的广泛关注。纳米氧化锌特有的量子尺寸效应、界面效应和耦合效应，使其在紫外激光器、光波导器件、发光元件、表面声波元件、太阳能电池窗口材料、压敏电阻及气体传感器等方面有着广泛的用途，被称为“第三代半导体材料”。     

纤维素及其在聚合物中的应用研究进展

综述了近几年来国内外在微晶纤维素和纳米纤维素的制备方法、预处理方法及其在高分子材料中的应用研究进展;讨论了影响微晶纤维素和纳米纤维素结构的工艺因素以及聚合物基纤维素材料的结构与性能的关系。     

纳米纤维素吸附剂的研究进展

通过化学改性向纤维素分子中引入新的功能基团是一种十分有效的,可以赋予纤维素新的功能,例如吸附性能的方法。与一般的纤维素吸附剂相比,纳米纤维素吸附剂的尺寸更小、表面积更大,因此吸附性能较强,是近几年纤维素科学的研究热点。综合介绍了纳米纤维素吸附剂的研究进展,包括纳米纤维素晶体吸附剂、纳米纤维素复合物吸附剂和纳米纤维素纤维吸附剂,并简述了纳米外纤维素吸附剂的再生研究。     

纤维素纳米纤维在食品包装领域的研究进展

目的 对纤维素纳米纤维的制备及其在食品包装领域的研究进行综述,以期为食品包装材料的发展提供理论支持。方法 总结近几年纤维素纳米纤维的不同加工制造方法,关注食品包装材料的气体阻隔性能、抑菌性能、紫外线阻隔性能、疏水性能和新鲜度监测性能等,阐明纤维素纳米纤维在食品包装中的研究进展。结果 可以通过化学法、化学法结合机械法和酶法等方法制备纤维素纳米纤维,但均存在产率低、能耗高、尺寸分布不均匀等问题。纤维素纳米纤维可以应用于气体阻隔、抗菌、防紫外线、疏水及智能包装材料,现阶段的纳米纤维制品很难兼顾多功能性。结论 纤维素纳米纤维食品包装材料有望取代石油基塑料包装,在食品包装领域具有较大的应用前景。     

纳米纤维素在可降解包装材料中的应用

目的综述纳米纤维素在可降解包装材料中的应用研究。方法总结国内外纳米纤维素在包装领域的最新研究,简述纳米纤维素的制备方法与特性,详细介绍纳米纤维素在生物质薄膜材料、生物质发泡材料、缓释抗菌材料和纸张中的应用研究,以及纳米纤维素功能性材料在包装中的研究进展,并讨论纳米纤维素应用在食品包装中的安全问题。结果纳米纤维素性能优异、绿色环保,作为可降解包装材料的增强成分可以提高复合材料的力学性能和阻隔性能,并可赋予材料特殊的功能。结论纳米纤维素在包装领域有着巨大的应用潜力,利用农作物及其剩余物制备纳米纤维素拥有广阔的发展前景。     

铁电纳米材料的制备、性能和应用前景

对近年来有关铁电纳米粉体、纳米复合材料、以及纳米陶瓷的制备,结构和性能进行了介绍.对由于粒子尺寸减小引起的结构和性能的改变及其相关机理进行了讨论.透明铁电纳米复合材料可望在光学存储、光学计算等光学器件中得到应用.而纳米陶瓷由于介电特性、耐电压、抗老化、机械强度等性能的提高,因而可以广泛用于改进现有电容器材料的性能,获得性能更加优良的器件.     

纤维素纳米晶手性模板的研究进展

纤维素纳米晶(CNC)是由酸水解天然纤维素制得的具有高结晶度的一种纳米材料，CNC通过蒸发诱导自组装(EISA)能形成具有手性向列液晶相的虹彩薄膜。CNC制备工艺简单，具有生物可持续性和固有的手性向列结构，CNC的手性向列结构表现出特有的光学特性，以CNC为手性模板与聚合物或无机材料共组装可制得先进光学材料，在传感器、光电器件和智能显示等领域具有广阔的应用前景。本文介绍了CNC的制备、手性向列结构的形成及其作为模板的研究，简要综述了近年来CNC在制备有序介孔材料、功能纳米复合膜和新型光学材料领域的应用现状。最后，总结了基于目前CNC手性材料制备和应用存在的一些问题，以期为今后手性材料的应用研究提供参考。     

纳米电子器件呼唤真空化学研究

纳米电子器件是微电子器件发展的下一代，现有微电子器件的主要材料是极纯的硅、锗和镓砷等晶体地体。纳米电子器件有可能是以有机或有机／无机复合本薄膜为主材料，要求纯度更高，结构更完善。真空制备的清洁环境，有希望加工组装出纳米电子器件所要求的结构。故本建议开展真空化学研究。     

纤维素纳米纸的疏水改性及应用研究

纳米纤维素(NC)是自然界来源丰富的可再生天然高分子材料,不仅具备纤维素的基本性质,还拥有纳米材料的特殊性能.目前,以NC为基本单元成功制备了多种性能优异的结构和功能材料,其中由NC制备的柔性、透明纤维素纳米纸(CNP)材料因具有优异的力学性能、光学性能和热学性能,现已在各种多功能和高端应用上广泛使用.然而由于NC天然的亲水性,导致CNP材料在潮湿环境下的力学性能急剧下降,严重影响了CNP的应用性能.因此,改善CNP的亲水性,保持材料在潮湿环境下也具有增强的力学性能是纤维素应用不容忽视的问题.本文首先介绍了CNP的制备与性质,接着回顾了甲硅烷基化、乙酰化/酯化、聚合物接枝和物理吸附在CNP疏水改性上的研究进展,重点阐述了改性对CNP表面疏水性和应用性能的影响;最后介绍了CNP材料在太阳能电池、超级电容器和有机发光二极管上的应用.     

纳米纤维素在气体阻隔包装材料中的应用进展

目的介绍纳米纤维素在包装中的应用与国内外的研究现状,阐述纳米纤维素在改善包装材料气体阻隔性能方面的作用机理、作用方式及作用效果,并对纳米纤维素在气体包装材料领域中的应用前景进行展望。方法归纳整理国内外文献,简单介绍纳米纤维素的基本性能和制备,以及纳米纤维素复合材料的制备方法,并重点整理分析纳米纤维素复合材料在阻隔包装材料领域的应用与进展。结果纳米纤维素具有来源广泛、可降解、可再生以及高结晶度等优良特性,在包装材料中加入纳米纤维素可以显著提高包装材料的气体阻隔性能。结论随着对纳米纤维素研究的不断深入,纳米纤维素在气体阻隔包装材料中的应用会越来越广泛。