废纸基纤维素纳米晶的制备与表征

以废纸为原料，采用传统硫酸法制备纤维素纳米晶（CNCs），并优化其工艺条件；采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、热重分析仪（TGA）、透射电子显微镜（TEM）及扫描电子显微镜（SEM）研究了废纸基纤维素纳米晶（SCNCs）的结构与性质。在最佳工艺条件（硫酸浓度60 wt%、水解温度50℃、水解时间90 min）下，SCNCs的得率为41.2%，呈典型的纤维素Ⅰ型结构，结晶度为77.6%；与原料相比，几乎不存在杂峰；SCNCs为棒状结构，长约142.87 nm，直径约9.67 nm。探讨了回收硫酸溶液再次用于制备CNCs；结果表明，首次回收硫酸制备的废纸基纤维素纳米晶（SCNCs_H）得率为39.9%，结晶度为78.6%。