MXene/CNF复合气凝胶的制备及辐射制冷性能研究

目的 探究制备过程中不同MXene含量、预冻温度及方式对MXene/CNF复合气凝胶内部结构和性能的影响。方法 采用原位生成HF刻蚀法和冷冻干燥法制备MXene粉末和MXene/CNF复合气凝胶,采用扫描电镜(SEM)观察刻蚀前后的MXene及–18 ℃、–196 ℃下不同含量MXene经过均相冷冻和定向冷冻的MXene/ CNF气凝胶的微观结构,并测试力学性能、导热率、光谱性能及制冷性能。结果 在相同预冻条件下,气凝胶的密度和力学强度随着MXene含量的增加而下降;随着预冻温度的降低,气凝胶孔隙的尺寸减小且数量增加,CM50-18的孔径在103 μm左右,而CM50-196具有最小的孔径,为25 μm左右。与普通均质冷冻相比,定向冷冻制备的气凝胶的导热率更低,并且随着MXene含量的增加,导热率增大。在80 ℃加热条件下其表面温度最多能降低33.4 ℃,制冷性能优异。而样品的表面平均温度随着MXene含量的增加而上升。不同MXene含量的气凝胶对太阳光的平均吸光度能达到0.95以上,对波长为400 nm、874 nm以及1 800 nm以上的光的吸光度能达到1。结论 通过定向冷冻制备的MXene/CNF的力学性能、光谱性能、制冷性能有所改善。     

氢氧化钠/尿素/硫脲溶剂体系对纤维素溶解性能研究

通过设计正交实验,研究不同组成的氢氧化钠/尿素/硫脲溶剂体系对纤维素的溶解性能,确定了该溶剂体系中各组分的最佳含量,并通过X-射线衍射分析、红外光谱分析、热重分析等手段,表征了该溶剂体系获得的再生纤维素膜的结构和性能。结果表明:该溶剂体系对纤维素有良好的溶解性能,且溶解的纤维素再生后为纤维素Ⅱ,但其热稳定性低于原纤维素。     

木醋杆菌发酵生产细菌纤维素的研究

利用木醋杆菌为实验菌种合成细菌纤维素,通过正交实验和单因素实验优化发酵培养基配方,确定了最佳制备条件,并利用扫描电镜、红外光谱对合成细菌纤维素的微结构进行了观察分析。     

高半纤维素浆粕制备Lyocell纤维的研究

采用半纤维素质量分数21%的高半纤维素浆粕在N-甲基吗琳-N-氧化物(NMMO)水溶液中制备Lyocell纤维,并与半纤维素质量分数为10%的高α-纤维素浆粕的可纺性进行了对比。结果表明:高半纤维素浆粕在溶剂NMMO·H_2O中更易溶解,其过滤性能和可纺性能好,可在较高浆粕浓度下纺丝,制备成Lyo- cell纤维的产率高,且能提高Lyocell纤维的力学性能。高半纤维素浆液的稳定性能略低,在溶剂回收中需要消耗较多的双氧水进行氧化回收溶剂NMMO。     

核黄素复合羟丙基甲基纤维素涂膜处理对采后杨梅果实冷藏品质及抗氧化活性的影响

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喷雾干燥法制备柠檬醛微胶囊及微胶囊稳定性研究

以甲基纤维素（MC）、羧甲基壳聚糖（CMCTS）和海藻酸钠（Alg）为复合壁材,通过层层自组装法,采用喷雾干燥法制备柠檬醛微胶囊,研究了壁材组成对微胶囊的柠檬醛含量、形态、吸水性能及稳定性的影响,以柠檬醛含量为指标确定柠檬醛微胶囊的最佳壁材组成及工艺条件为:甲基纤维素（内层）0.8g/50mLH₂O、羧甲基壳聚糖1.0g/30mLH₂O、海藻酸钠6.0g/180mLH₂O、甲基纤维素（外层）0.8g/50mLH₂O,柠檬醛含量为4.54%。添加双亲性MC作为内层壁材使柠檬醛含量提高了3.12%。以MC作为外层壁材使柠檬醛含量提高了0.23%,90d内微胶囊的吸水量降低了0.42%,提高了微胶囊在贮存过程中的稳定性。      

脱脂棉纳米微晶纤维素的制备及其作为海藻酸盐-淀粉复合薄膜增强剂的应用

探究了纳米微晶纤维素对海藻酸盐-淀粉复合薄膜的增强效果。以脱脂棉为原料,采用化学预处理结合超声破碎法制备纳米微晶纤维素（NCC）;以马铃薯淀粉与海藻酸钠为成膜基材,以甘油为增塑剂,将NCC作为增强组分,通过流延法制备复合薄膜。微观形貌观察表明,脱脂棉NCC呈棒状,直径30 nm左右,长径比约为8;对复合膜的机械性能、阻隔性能、光学性能、水溶性、热稳定性和红外光谱检测表明,当NCC的添加量为5%（w/w）时,可以有效提高复合膜的拉伸强度、水溶时间和热稳定性,降低复合膜的透湿系数,而对复合膜的透光性影响不大。      

蜂蜡对大豆分离蛋白/羧甲基纤维素复合材料性能的影响

研究蜂蜡对大豆分离蛋白/羧甲基纤维素复合材料性能的影响。当蜂蜡添加量增加,复合材料的颜色变黄;透明度、水蒸气透过率和断裂伸展率降低,氧气透过率升高。      

利用玉米淀粉黄浆水发酵生产细菌纤维素的培养基优化

玉米淀粉黄浆水是生产淀粉过程中排放的高浓度有机废水,以其作为Acetobacter xylinum DS398的基础培养基发酵细菌纤维素。采用Plackett-Burman设计和Box-Behnken响应面分析法对培养基成分进行优化,并对产物进行表征。以纤维素干重为响应值,从7个相关影响因素筛选出3个显著因子:蔗糖、磷酸二氢钾和乙醇。在此基础上,根据Box-Behnken响应面分析法确定以上三因素的最佳浓度。最优的玉米淀粉黄浆水培养基组分为:玉米黄浆水稀释比1∶4,蔗糖3.32 g/100 m L,CaCl₂0.3 g/100 m L,KH₂PO₄0.12 g/100 m L,Mg SO₄0.05 g/100 m L,柠檬酸0.2 g/100 m L,乙醇1.50 m L/100 m L,细菌纤维素产量达到1.11 g/100 m L,为优化前的1.63倍。结果表明经优化后黄浆水培养基能够满足Acetobacter xylinum生长代谢的需要,细菌纤维素产量得到显著提高;同时傅立叶红外光谱图和场发射扫描电镜图显示产物是纯度较高的纤维素,微观结构与椰果相似。      

利用纤维素原料生产柠檬酸菌株的筛选

从土壤中筛选分离到一株能利用纤维素原料产柠檬酸的黑曲霉菌株S。研究表明:预处理稻草为菌株适宜利用的纤维素原料;以3%预处理稻草为基质,菌株的发酵特性是发酵12h时CMCase活力达218.4U/mL,FPase活力达44.1U/mL,12h后酶活力下降;发酵60h产酸率达22%。通过对菌株的产酸驯化筛选和复筛,获得一株产柠檬酸性能稳定的菌株黑曲霉S6。黑曲霉S6可作为利用纤维素原料生产柠檬酸研究的出发菌株。