硫酸铜助催化制备纳米纤维素晶须

以w(H2SO4)=64%的硫酸为催化剂,加入m(CuSO4)/m(纤维素)=0～3%的硫酸铜作助催化剂,水解脱脂棉,考察了制备纳米纤维素晶须(NCW)反应中反应温度、反应时间及硫酸铜加入量对纳米纤维素晶须产率、颗粒横截面直径、颗粒长度、颗粒长度与横截面直径之比和扫描电镜形貌的影响。结果表明,反应温度50℃、反应时间120min、催化剂投入量以m(CuSO4)∶m(纤维素)=1∶100为最佳工艺条件,纳米纤维素晶须对于脱脂棉的产率达58%左右,粒子的长径比为20～50,在原子力显微镜下观测到产品所成膜最高峰为27.95nm。加入了硫酸铜之后,缩短了反应时间,提高了反应效率和产率,减小了产物的颗粒直径,改善了纳米纤维素晶须的形状,因此,硫酸铜可以作为助催化剂有效地改善制备出的纳米纤维素晶须的形貌和尺寸分布。     

木质纤维素功能材料的研究进展

木材独特的多层级结构、优异的各向异性结构、良好的力学性能和微纳米通道,赋予其一系列非凡的性能,为功能材料的设计提供了更多可能.为提高木质纤维素资源的利用率和高值化转化,基于木质纤维素自身结构和理化性能,概述了木质纤维素在系列功能材料领域的发展,总结了结构设计及调控对木质纤维素功能材料性能的影响,综述了其在结构调控材料、...     

Nanocellulose-Carboxymethylcellulose Electrolyte for Stable,High-Rate Zinc-Ion Batteries

Aqueous Zn ion batteries (ZIBs) are one of the most promising battery chemistries for grid-scale renewable energy storage. However, their application is limited by issues such as Zn dendrite formation and undesirable side reactions that can occur in the presence of excess free water molecules and ions. In this study, a nanocellulose-carboxymethylcellulose (CMC) hydrogel electrolyte is demonstrated that features stable cycling performance and high Zn²⁺ conductivity (26 mS cm⁻¹), which is attributed to the material's strong mechanical strength (≈70 MPa) and water-bonding ability. With this electrolyte, the Zn-metal anode shows exceptional cycling stability at an ultra-high rate, with the ability to sustain a current density as high as 80 mA cm⁻² for more than 3500 cycles and a cumulative capacity of 17.6 Ah cm⁻² (40 mA cm⁻²). Additionally, side reactions, such as hydrogen evolution and surface passivation, are substantially reduced due to the strong water-bonding capacity of the CMC. Full Zn||MnO₂ batteries fabricated with this electrolyte demonstrate excellent high-rate performance and long-term cycling stability (>500 cycles at 8C). These results suggest the cellulose-CMC electrolyte as a promising low-cost, easy-to-fabricate, and sustainable aqueous-based electrolyte for ZIBs with excellent electrochemical performance that can help pave the way toward grid-scale energy storage for renewable energy sources.     

纳米纤维素复合相变储能气凝胶制备进展

超轻质材料气凝胶具有超低密度、高比表面积等性能,是高分子材料领域的研究热点之一.综述了纤维素气凝胶的制备、纤维素复合相变储能材料的制备等.纳米纤维素特殊的物性及其模板效应,以纳米纤维素为软模板,自组装制备纳米纤维素复合相变储能气凝胶.探讨了纳米纤维素复合相变储能气凝胶的应用趋势.     

纳米纤维素晶须改性羧酸型水性聚氨酯的合成及性能

以蓖麻油（CO）、22双（羟甲基）丙酸（DMPA）、异佛尔酮二异氰酸酯聚氨酯（IPDI）为主要原料合成了植物油基水性聚氨酯（WPU）,通过酸解法制得的纳米纤维素晶须（CNC）与WPU超声物理共混,利用纳米纤维素晶须与WPU基体之间强烈的氢键作用制得纳米复合材料（WPU/CNC）涂膜。通过红外光谱、粒径分析、扫描电子显微镜、热失重分析、超热扫描量热分析等方法来测试涂膜的性能。研究表明,在CNC的添加量为0.25 %（质量分数,下同）时,可获得分散性良好及性能优异的聚氨酯涂膜,纳米复合材料的拉伸强度从17.56 MPa增强到27.96 MPa;并且涂膜的热稳定性,硬段的分解温度及软段的玻璃化转变温度（Tg）也得到了很好的改善。     

纳米纤维素的制备及其在食品包装材料中应用的研究进展

纳米纤维素作为包装材料的填充成分,可以提高材料的力学性能和阻隔性能,并可改善复合材料的热学性能及降解性能。本文简要介绍了纤维素及纳米纤维素,重点阐述了纳米纤维素的制备方法（化学法、生物法和物理机械法等）及其在食品包装材料中的应用（保鲜及抗菌包装材料、活性包装材料和高阻隔包装材料等）。最后,对纳米纤维素在食品包装材料领域的研究发展方向进行了展望,以期为食品包装材料的发展提供理论支持。     

亚麻分层纳米纤维素的制备及其增强热电复合材料性能

为从天然亚麻纤维中制备出分层纳米纤维素(即纤维素纳米纤维(CNF)与纤维素纳米晶(CNC)共存),并对其制备方法进行优化完善,提出将亚麻纤维在特定浓度的氢氧化钠溶液中碱化处理后,再进行四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)介导的三元氧化和机械处理的联合处理方法。然后将亚麻CNF与石墨烯复合制备CNF/石墨烯复合薄膜并研究亚麻CNF增强热电复合材料的性能。结果表明:碱化预处理使亚麻纤维直径变细,长度变短,半纤维素被脱除,是生成不同尺寸CNF的重要步骤;随着氢氧化钠用量在0~18%范围内的增加,所得CNF悬浮液的光透过率从3.7%增加到95.1%;CNF/石墨烯复合膜表现出最高功率因子,为8.0×10 ^-3 μW/(m·K ²),表明复合薄膜具有热电性能。     

纳米材料在提高原油采收率中的研究进展

近年来,油田采油过程对驱油材料的性能提出了更高的要求,使用纳米材料是从微观角度提升驱油剂性能的重要方法。研究表明,对纳米材料进行改性处理,如表面接枝改性、构造核-壳分子结构等,以及将纳米材料与其他驱油材料(如聚合物、表面活性剂等)复配,可从降低油水界面张力、乳化原油降低原油粘度、改善岩石表面润湿性、稳定泡沫等方面推动原油流动,可见纳米材料在提高原油采收率方面具有重要意义。综述了近几年国内外纳米SiO₂、纳米TiO₂、纳米纤维素、聚合物纳米微球、纳米石墨烯等纳米材料在驱油材料中应用的研究进展,解析了其研发中的瓶颈问题及今后的研发方向,评述了各种纳米材料提高原油采收率、抗温、抗盐等性能,以期为相关研究提供借鉴。     

Preliminary Research on Strueture and Properties of Nano-cellulose

The structure of bacterial cellulose(BC)produced by Acetobacter xylinum NUST~4(A.xylinum NUST~4)under static(SBC)and shake culture condition(ABC)was studied by means of transmission electron microscopic(TEM),X-ray diffraction(XRD)and Fourier transform-infrared spectrum(FT-IR).It was revealed that BC isⅠcrystal cellulose and the proportion of celluloseⅠ_αexceeds 80% and BC diameter is 10-80 nm. Mechanical properties and water absorption capacity were also determined.These properties cottld result from crystalline and nanometer structure of BC.     

纤维素基可降解抑菌食品包装材料的研究及应用进展

目的 对纤维素在抑菌食品包装领域的研究进行综述,分析纤维素在抑菌材料中的作用和抑菌效果.方法 归纳近几年国内外基于纤维素、纤维素衍生物以及纳米纤维素的抑菌包装材料的制备方法和抑菌效果,对纤维素基可降解抑菌食品包装的发展方向提出展望.结果 天然高分子纤维素具有优异的生物兼容性、可降解性、可再生性、无毒性等特点,已成为开发现代食品包装材料的重要资源;制备的纤维素基食品包装材料具有优异的力学性能和显著的抑菌效果,且降低了传统化石包装材料有害物质对食品安全的潜在影响.结论 纤维素基食品包装材料有望取代化石包装材料,最大程度地保障食品质量与安全,是现代食品包装产业的发展方向,具有较大前景.