TEMPO氧化修饰的天然多糖纳米纤维增强复合材料及其功能化研究进展

纤维素和几丁质具有相似的结构，是自然界中储量丰富的两类天然多糖。经2, 2, 6, 6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化修饰制备的纤维素和几丁质纳米纤维，不仅具有多糖类物质的良好亲水性、生物可降解性、生物相容性及丰富的官能团(羟基、羧基、乙酰氨基和氨基等)所带来的特定化学性质，而且还具有纳米纤维的纳米尺寸效应、大比表面积、高表面活性、高结晶度和手性液晶相结构等特点，已成为生物质纳米材料领域的研究重点之一。本文对TEMPO氧化修饰制备天然多糖纳米纤维的方法及剥离机制进行了总结，同时重点综述了TEMPO氧化修饰的天然多糖纳米纤维在薄膜、凝胶、导电、医用、电磁屏蔽及环境等复合材料的增强和功能升级等方面的研究进展，强调了纤维素和几丁质纳米纤维的官能团及纳米尺寸在复合材料中的增效机制。最后，对天然多糖纳米纤维的发展方向及其在各领域应用的机遇与挑战进行了展望。     

改性玉米秸秆纤维素的制备及其对Pickering乳液稳定性的影响

以玉米秸秆为原料，通过亚氯酸钠-醋酸-氢氧化钠法提取纤维素（corn straw cellulose,CS），分别用硫酸水解和硫酸水解-高压均质联用的方法对CS进行改性，并以百里香精油作为油相制备Pickering乳液，研究改性前后纤维素作为乳化剂对Pickering乳液稳定性的影响。分别对改性前后纤维素的结构与性质进行表征，对所得乳液微观结构、粒径、电位、稳定性和流变特性进行测定。结果表明：与CS和硫酸水解改性的纤维素（cellulose precipitation,CP）相比，硫酸水解-高压均质联用改性的纤维素（high pressure homogenization cellulose,HPC）的粒径显著减小（P<0.05），为28.61μm。活性基团数量增多，静水接触角变大，达到76.1°，约为CS的2.4倍。CP的微观形貌呈现短棒状结构，表面光滑；而HPC呈现卷曲状，表面由平滑变得疏松多孔。改性后的玉米秸秆纤维素均提高了Pickering乳液的稳定性，其中由HPC稳定的乳液的稳定性最好，乳液粒径最小，为3.53μm，粒径分布也更均匀。在21 d的25℃贮藏中，液滴之间没...     

5-羟甲基糠醛催化氢化制备2,5-呋喃二甲醇的研究进展

2,5-呋喃二甲醇（BHMF）在合成树脂、药物等方面具有重要应用。随着化石资源的日益缩减，由可再生的生物质基平台分子5-羟甲基糠醛（HMF）催化制备BHMF引起人们的广泛关注。本文在总结了HMF及BHMF物化性质的基础上，介绍了HMF在分子氢、醇类、甲酸3种不同的氢供体中催化加氢制备BHMF的研究近况，总结了贵金属、非贵金属、双金属或多金属协同催化体系在该加氢反应中的应用进展，同时分析了反应过程中温度、时间、催化剂载体、反应溶剂种类及酸值等因素对HMF转化率及BHMF得率的影响。最后对HMF催化转化制备BHMF的研究前景进行了总结和展望，提出了使用醇类代替氢气作为氢供体，开发非贵金属及金属协同催化体系将是该选择性氢化反应的重要研究方向之一。     

壳聚糖基固体酸催化果糖合成5-羟甲基糠醛

以壳聚糖为原料,采用一步水热碳化和磺化法合成壳聚糖基固体酸材料(CASA),并将其用于催化无溶剂条件下果糖脱水合成5-羟甲基糠醛(5-HMF),考察了催化剂用量、反应温度、反应时间及催化剂循环利用次数对脱水反应的影响,并与甲壳素基固体酸材料(CISA)进行了催化性能比较。采用X射线衍射、扫描电镜、吡啶吸附红外光谱对CASA材料进行了结构和酸性质表征,建立了催化剂结构与性能的关系。结果表明,CASA材料含有大量的表面强Br?nsted酸性位点,因而其催化性能较CISA突出;当m(果糖)∶m(CASA)=6∶1、120℃反应5 h时,5-HMF的收率高达63.2%,且CASA可重复利用4次而无明显失活。     

超声协同TEMPO氧化制备阔叶木氧化纳米纤维素

采用超声协同的TEMPO/NaBr/NaClO催化氧化体系制备阔叶木氧化纳米纤维素,探究氧化过程中,随氧化程度增大,纤维素的形貌、尺寸、羧基含量、Zeta电位、得率的变化规律。结果表明,超声作用显著提高了氧化反应速率及羧基含量,且粒径明显低于TEMPO氧化。借助SEM扫描电镜可以看出,超声波的空化作用可以破坏阔叶木纤维的层状结构,提高了纤维的比表面积,对TEMPO氧化起到了促进作用。     

由棉杆制备CeO_2-纤维素新型吸附材料及性能

用Na OH、Na ClO_2、Na OH-NaClO_2三种处理方法制备棉杆纤维素,采用硫酸酸解棉杆纤维素并负载硝酸铈制备Ce O_2-纤维素,对Ce O_2-纤维素进行表征及吸附能力测定。研究结果表明:每1.000 g棉杆使用2.0 mol/L 100 mL NaOH、2.0 g/L 100 mL NaClO_2先后在70℃下处理1 h的Na OH-NaClO_2混合处理法可以得到最优的棉杆纤维素;采用体积分数5%的硫酸酸解棉杆纤维素,按质量比1∶1加入硝酸铈成功制备Ce O_2-纤维素新型吸附材料。运用SEM扫描电镜对最优吸附能力的CeO_(2-)纤维素进行了表征。经Ce O_(2-)纤维素对刚果红的动力学吸附测定,确定Ce O_2-纤维素的吸附过程符合准二级动力学方程。     

苯并嗪协效二乙基次磷酸铝阻燃PA66的研究

以双酚A型苯并嗪(BOZ)为成炭协效剂,二乙基次磷酸铝(ADP)为阻燃剂,通过熔融共混制备了阻燃尼龙66(PA66)复合材料。通过垂直燃烧测试(UL94)、极限氧指数(LOI)、锥形量热(Cone)、SEM以及TGA等考察了复合材料的协同阻燃性能及作用机制。结果表明:BOZ和ADP具有良好的协同阻燃效应。适量BOZ的引入不但可以提高材料的阻燃性能,还可以改善材料的热稳定性,并且对材料的力学性能影响不大。添加占体系质量分数0.3%BOZ和质量分数7.7%ADP时,ADP/BOZ阻燃PA66复合材料的垂直燃烧达到UL94V-0级,LOI达到了32.8%,拉伸强度、弯曲强度分别为81.52、111.11 MPa。阻燃机理研究表明:ADP/BOZ和ADP都是以气相阻燃作用为主的气相和凝聚相协同阻燃机制。     

偶联剂Si69改性秸秆纳米纤维素对炭黑补强天然橡胶性能的影响

采用偶联剂Si69对棒状秸秆纳米纤维素(SNC)进行改性,得到改性棒状秸秆纳米纤维素(MSNC),研究MSNC对炭黑(CB)补强天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:MSNC与橡胶基体的相容性较好;与CB/SNC/NR复合材料相比,CB/MSNC/NR复合材料的交联密度较大,能在保持较好抗湿滑性能的同时降低滚动阻力,具有更强的交联网络和更多的受限橡胶分子,热稳定性更好;用量比为35/10/100的CB/MSNC/NR复合材料物理性能最佳。     

氯化丁基橡胶/丁腈橡胶宽温域阻尼材料的制备及性能研究

制备氯化丁基橡胶(CIIR)/丁腈橡胶(NBR)宽温域阻尼材料,研究CIIR/NBR并用比以及765树脂、木质纤维素和石墨烯的用量对并用胶阻尼性能的影响。结果表明,当CIIR/NBR并用比为30/70,765树脂、木质纤维素和石墨烯的用量分别为4,10和5份时,并用胶具有较宽的阻尼温域。