纤维素纳米晶体改性及应用研究进展

纤维素在水中分散性和机械强度较差等性质阻碍了其进一步应用。近年来,已有众多研究通过改性对其进行优化。本文对纤维素纳米晶体主要改性方法进行归纳总结,并对其在纳米填料、柔性传感及智能包装等领域的应用进行了详细介绍,展望了改性纤维素纳米晶体未来的发展方向。     

纤维素改性及其在肉制品中应用研究进展

纤维素(Cellulose)是存在于自然界中的一种丰富的可再生资源,但由于分子内和分子间氢键作用及高度结晶的聚集态结构,使得天然纤维素难溶于大多数溶剂,限制了纤维素的开发与应用。纤维素改性后在保持原有特性的基础之上,又具有引入羟基、酰胺基、氨基等活性官能团赋予的新性能,结晶度和聚合度明显降低,能够在食品生产中赋予产品优良的品质,受到越来越多国内外研究学者的广泛关注。本文综述了改性纤维素的种类和特性、与肉类蛋白质间的相互作用及其在肉制品中的应用,并提出了目前存在的问题和未来发展方向,为进一步深入研究改性纤维素提供参考,推动纤维素的高值化利用。     

纤维素纤维基阴离子吸附剂制备研究进展：预处理及阳离子化改性

针对纤维素纤维材料化学组成复杂、组织结构致密,直接用于制备阴离子吸附剂的吸附性能差,应用价值低的问题,研究者在改善基材纤维素上羟基的可及性、反应活性、阳离子化改性及其对阴离子物质的吸附性能方面进行了深入研究。本文主要讨论了纤维素纤维材料的多种预处理和阳离子化改性技术相关研究及进展,阐述了不同预处理和阳离子化改性技术提高纤维素羟基反应活性与阳离子化改性纤维素纤维的反应机理,并对制备的纤维素纤维基阴离子吸附剂的吸附性能做了介绍。     

生物质基锂电池隔膜材料研究进展

可持续可再生的生物质材料是目前最具有前景的绿色材料之一,在锂电池器件中的应用是能源技术未来发展的重要方向。综述了生物质基锂电池隔膜材料研究进展,从生物质基锂电池隔膜材料的选择,包括纤维素微米纤维基隔膜、纤维素纳米纤维基隔膜、纤维素衍生物隔膜与其他生物质基隔膜的制备与应用,并从无机填料改性、有机共混改性与化学改性三个方面阐述了生物质基锂电池隔膜的主要改性方法,并对未来生物质基锂电池隔膜在储能领域的发展进行了展望。生物质基隔膜未来发展的关键在于对其性能的优化设计以解决锂枝晶生长等问题造成的安全局限性,以及通过材料改性方法突破传统材料的限制和实现性能飞跃式提升。     

纤维素均相ATRP接枝改性的研究进展

随着纤维素应用领域的不断扩大,通过原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization,ATRP)对其进行修饰改性并获得功能材料是当前研究的热点。反应体系从传统的非均相体系发展到均相体系,纤维素基材也从纤维素衍生物逐步转变为天然纤维素。本文主要综述了纤维素接枝改性的最新研究进展和成果。纤维素衍生物根据不同类别,天然纤维素则依据不同溶解体系分别描述了接枝改性的过程,重点介绍接枝共聚物的特殊性能及其在不同领域的应用,并对其前景进行了预测及展望。     

纳米结晶纤维素的常见制备方法及其改性应用

纳米结晶纤维素作为一种天然、可再生、无污染的高分子材料,其突出的理化性能和可生物降解性等在功能材料领域有着广阔的应用前景。对于纳米结晶纤维素的相关研究主要集中在制备、表面改性和应用方面,本文从上述三个方面综述了纳米结晶纤维素的研究现状,并对其进一步的研究趋势和发展方向进行了展望。     

醛基纤维素的制备与应用进展

作为纤维素氧化改性产物的醛基纤维素,不仅具有纤维素固有的资源丰富、价格低廉、可降解、可再生等优势,并且可在其基础上经进一步化学改性而获得多种功能性产品,可应用于生物医学领域和化学化工领域等。本文主要综述醛基纤维素的制备方法和醛基纤维素及其改性产物的应用进展。     

改性纤维素在食品和调味品加工中应用进展

纤维素是一种天然可再生资源,通过物理和化学方法对纤维素进行处理,可以改变纤维素固有的性质,形成具有特殊功能性质的改性纤维素。目前,改性纤维素已应用于食品和调味品加工中,对增加食品营养、保持食品品质和延长食品货架期具有重要作用。文章总结了近10年来改性纤维素在食品和调味品加工中的应用研究情况,为推动改性纤维素的进一步研究及应用提供了参考。     

表面酯化修饰纳米纤维素在聚乳酸复合膜中的应用

本文分别以纳米纤维素和酶促酯化改性后的纳米纤维素为增强材料,以聚乳酸为基质制备了聚乳酸-酯化纳米纤维素复合膜材料。通过对不同种类复合膜材料的透光性、拉伸性能、透湿率等各项性能指标的测定,对比研究了酯化改性前后纳米纤维素对聚乳酸膜、聚乳酸复合膜性能的影响;并探讨了脂肪酸链长对聚乳酸复合膜性能的影响。研究发现,纳米纤维素对聚乳酸的阻隔性能有一定的增强效果,但其不易分散于聚乳酸中,导致所制备的复合膜机械性能降低,膜表面出现明显的纳米纤维素聚团。经酯化疏水改性后所得到的纳米纤维素能分散良好于有机溶剂中,因而酯化改性对聚乳酸-酯化纳米纤维素复合膜的透明度影响甚小;同时,由于酯化纳米纤维素分散性良好,与聚乳酸具有更强的界面结合力,因此以酯化改性对酯化纳米纤维素-聚乳酸所制备的复合膜材料的机械性能、阻隔性能等较之未改性纳米纤维素-聚乳酸复合膜有了显著提高。这种新型复合膜可作为可降解性食品包装材料,在食品化工等领域有着良好的应用前景。     

纤维素改性处理的研究进展

介绍了近年来关于纤维素改性方面的研究和进展。纤维素改性一般从预处理开始,有物理方法预处理和化学方法预处理两种方法。纤维素的改性有物理方法改性,化学方法改性及生物方法改性等。物理方法改性包括机械粉碎、润胀、复合、吸附、放电、液氨加工、高压蒸汽闪爆、超声波及微波辐照等。纤维素的化学改性处理主要包括纤维素酯化、醚化及接枝共聚等。纤维素的生物改性在造纸行业应用广泛,大多数利用纤维素酶、半纤维素酶等来对纸浆进行处理。最后对改性纤维素在未来的应用进行了展望。     

Modification of Cellulose by Hydrophobic Long-chain Molecules: Advances and Prospects

Cellulose, a natural polymer material with abundant natural sources, is non-toxic, renewable, and biodegradable, making it one of the most promising green materials. Its inherent hydrophilicity dramatically limits the development and application of cellulose products. Hydrophobic modification can significantly change cellulose properties and endow it with additional functions depending on the types of modifying molecules. Controlled modification of cellulose by long-chain hydrophobic molecules is challenging. Significant advances took advantage of new reaction systems and copolymerization. This paper reviews recent innovations in long-chain cellulose hydrophobic modification. A brief value-adding assessment provides a reference for green changes of cellulose to make it fit for future applications.     

纤维素的研究进展

纤维素是自然界最丰富的有机高分子,具有可再生、绿色和生物相容性,不仅在制浆造纸产品中得到大宗应用,也是化学化工的重要基础原材料。本文主要对纤维素的溶解、化学改性、纳米纤维素制备和纤维素/纳米纤维素新材料等方面的研究进展进行了综述。     

戊二醛表面交联改性纤维素膜的研究

纤维素膜具有可降解的优点,但是同时又存在强度过低的缺点。本研究以LiCl/DMAc体系作为纤维素溶剂,对纤维素浆粕进行溶解并通过相转化法制备了纤维素膜,使用戊二醛对纤维素膜进行表面交联改性,通过研究交联反应时间、交联剂戊二醛浓度和反应温度等条件对纤维素膜力学性能的影响,确定了最佳的交联条件:交联时间为40min,戊二醛质量浓度为5wt%,交联反应温度为70℃。在该条件下的纤维素膜的断裂强度达25.53MPa。交联后纤维素膜的机械性能得到了很大的提高,红外光谱(FT-IR)分析也证实了交联反应的发生。     

纤维素基超疏水材料的研究概况

纤维素是广泛存在于自然界的一种可再生的绿色物质,纤维素基材料具有良好的相容性、透气性和生物降解性,而纤维素的超疏水化改性使其应用范围更加广泛。本文主要综述了纤维素基超疏水材料的制备方法,包括喷涂法、浸渍法、相分离法、化学沉积法等,重点介绍了原子转移自由基聚合法(ATRP)对纤维素改性,使其具备超疏水性的研究现状。     

纤维素纤维功能化改性预处理技术研究进展

预处理在纤维素的衍生物反应和功能转化中起着非常重要的作用。本文综述了提高纤维素可及度和反应性能的各种预处理技术及其发展;重点介绍了化学预处理技术及几种新兴的物理预处理技术;以纤维素纤维功能化制备吸水性材料为例,说明了纤维素纤维功能化改性及预处理技术的优势与广阔前景。     

低温碱尿素法制备纤维素纤维的研究进展

纤维素是最有可能大规模替代石油的资源,但是纤维素的特殊结构导致其难以溶解在普通溶剂中,也不能熔融纺丝,极大地限制了这类强极性高分子的工业发展, 因此纤维素纤维的高效绿色制备新方法成为国际研究热点。在我国张俐娜院士发明的低温碱尿素水溶液直接溶解纤维素新方法的基础上,我们在对这一新技术进行了纺丝工程研究,分别包括间歇式、连续式以及连续式原位化学改性。工程实验证明将双螺杆应用于纤维素的溶解,利用双螺杆挤出机的强剪切力可以明显提高纤维素的溶解效率,提高纤维素的溶解度,提高溶液均匀性并延长纺丝液凝胶时间,从而实现纤维素纺丝液的高浓度连续稳定纺丝。     

Natural Polysaccharide: Modification and Application

Natural polysaccharides are synthetic macromolecules located in the cell wall and intracellular, intercellular, and secretory cells. These are essential components of life activities. Cellulose and its derivatives, chitosan, alginic acid, starch, and other natural polymer materials that exist in nature are polysaccharides. This article briefly reviews the structure and sources of several natural polysaccharides, focusing on the modification design strategies of polysaccharides such as graft polymerization, oxidation, etherification, and esterification on cellulose (mainly cellulose nanocrystals, CNC), chitosan (CTS), and other polysaccharides and derivatives in the fields of biomass energy, composite materials, wastewater treatment, and biomedicine. Based on the theory of modification and application of polysaccharides at the present stage, future research goals and modification strategy design are prospected.     

Review of Cellulose Nanocrystal-based Fluorophore Materials and Their Application in Metal Ion Detection

Cellulose nanocrystals (CNCs), a unique and promising natural material extracted from native cellulose, have attracted considerable attention owing to their physical properties and special surface chemistry. This review focuses on chemical conjugation strategies that can be used for preparation of fluorescent-molecule labeled CNCs and the development of biomaterials. Furthermore, their application in the detection of metal ions and future development prospects are discussed. We hope to provide a clear view of the strategies for surface fluorescent modification of CNCs and their application in detection of metal ions.     

纤维素粉与硅藻土过滤实验研究

研究了纤维素粉和硅藻土助滤剂在过滤酱油,白酒,水解大豆等蛋白液方面的应用,目的在于推广纤维素助滤剂在食品方面的应用,并逐渐取代硅藻土助滤剂。采用真空布式抽滤杯,将种助滤剂对比过滤相同料液,实验结果表明：纤维素粉助滤剂在提高滤速,保持风味,再生利用等方面具有明显优势,但过滤精度稍差于硅藻土,比较适合过滤精度要求不高,滤速要求较大的料液的过滤。