电纺GO/纤维素纳米复合膜的性能研究及分析

采用石墨烯(GO)含量分别为0%、1%、3%、5%、7%的GO/纤维素溶液纺制GO/纤维素复合纳米膜,探讨电纺GO/纤维素复合纳米膜的制备工艺及性能。对GO/纤维素纳米膜进行XRD、抗紫外、发热、电学等结构表征和性能测试,测试结果表明:GO的加入可明显改善纤维的导热性能和抗紫外性能,并且随着GO含量的增加,电纺GO/纤维素纳米复合膜的导热性能和抗紫外性能不断增加;但是也会给膜带来一些缺陷,如抗静电性能下降以及膜的强力降低。总体来说,GO/纤维素复合材料提高了普通纤维素膜的价值,使其具有了更广阔的应用前景。     

纳米纤维素的制备及应用研究进展

纳米纤维素结合了纤维素和纳米材料的优异性能,但制备技术对纳米纤维素的商业化及工业化生产具有重要影响。随着纳米纤维素制备技术的不断发展,开始半商业化、商业化生产,越来越多的纳米纤维素开始作为吸附材料、光电材料、生物医药材料、纺织材料等广泛使用。阐述了使用化学法、生物法、物理机械法等制备纳米纤维素的技术研究,以及纳米纤维素的应用研究。     

绿色纤维素膜清洁生产新工艺开发成功

中国科学院化学研究所和潍坊恒联玻璃纸有限公司合作开发出了绿色纤维素膜清洁生产新工艺。其符合绿色化学化工和清洁生产的发展要求，综合技术水平国际领先，具有显著的节能和环保特点。纤维素膜具有多种优异性能，广泛应用于生活用品、医药及食品包装、电缆、绝缘基材等领域。     

纳米二氧化钛和羟甲基纤维素对聚偏氟乙烯 超滤膜结构和性能的影响

利用相分离法制备了聚偏氟乙烯/纳米TiO2/羧甲基纤维素复合微滤膜,通过膜的渗透性能(渗透流量,截留率)和表征测试(电镜扫描,孔隙分析),研究纳米二氧化钛和羧甲基纤维素的添加量对膜性能的影响.结果表明:随着纳米二氧化钛粒子和羟甲基纤维素的添加量的增多,膜表现出不同的微观结构和性能;当纳米粒子的质量分数在2%、羧甲基纤维素的添加质量分数在4%时,复合膜表面均匀分布许多微细孔,表现出最优异的渗透性能.当复合膜中纳米二氧化钛粒子的质量分数超过3%、羧甲基纤维素的质量分数达6%时,复合膜中的纳米粒子出现团聚现象,孔隙率、渗透性能均下降.     

海藻酸钠与纳米晶纤维素共混膜制备与性能研究

借助冷冻干燥技术制备了海藻酸钠与纳米晶纤维素共混膜以达到增强目的;探讨了不同含量的纳米晶纤维素与海藻酸钠共混膜的微观形貌、力学性能、吸水性能及孔隙率的变化;综合评价确定最佳的纳米晶纤维素含量在0.75%至1.00%之间。     

丝素蛋白/纤维素纳米纤维湿敏复合膜的制备及其性能分析

采用低共熔溶剂(Deep eutectic solvent, DES)对丝素纤维和纤维素浆粕进行预处理,随后进行超声均质处理,制得丝素蛋白纳米纤维(Silk nanofibers, SNF)和纤维素纳米纤维(Cellulose nanofibers, CNF);进一步通过抽滤自组装方式制得纳米纤维复合膜。对纳米纤维的形貌、结构、物化性能进行了表征,并探究了纳米纤维膜的湿敏响应性能。结果表明：制得的纳米纤维平均直径和平均长度分别为25.33～34.49 nm和3.21～5.73μm;结构测试证明DES预处理为物理过程,纳米纤维保持原料良好热稳定性特征。纳米纤维膜表面平整且具有多孔结构,膜透光率最高可达70.0%。CNF的存在可显著提高纳米纤维膜断裂强度。纳米纤维膜具有明显湿敏响应性,10 s内弯曲角达到最大,且响应速率随湿度差(30%～70%)的增加而增大。利用纤维膜湿敏响应特点,可成功驱动纸青蛙进行直行、转弯等运动。该纳米纤维膜可用于湿气检测、软体机器人等领域。     

纳米纤维素的制备及应用研究进展

纳米纤维素(NCC)来源广泛,性能优异,是纳米技术研究的重点。综述了纳米纤维素(NCC)的制备方法,包括化学法、生物合成法和物理机械法,并对其在增强材料、复合薄膜、抗菌材料、吸附材料、造纸工业、医用材料等领域的应用进行了介绍,展望了纳米纤维素的发展前景。     

南方典型植物原料制备纳米纤维素

以南方典型植物大王椰、榕树和杧果树为原料提取α-纤维素,用硫酸水解制备了纳米纤维素,并对制备的纳米纤维素的形貌及性能进行了对比。经透射电镜和扫描电镜分析,大王椰、榕树和杧果树纳米纤维素纤维长度分别在50~400、50~350和60~120nm;热重分析结果表明,3种纳米纤维素的热稳定性由高到低顺序为杧果树、大王椰、榕树;红外分析表明,酸水解前后纤维素的化学结构保留完整;X衍射分析仪表明,酸水解前后晶型都保持了纤维素Ⅱ型的晶体结构,而且结晶度指数都有一定程度的增加。     

彩色纸模食品包装制品染色性能的研究

通过对纤维素纤维进行改性,改善了天然色素对纸浆的染色性能;通过添加固色剂、防水剂等助剂,在改善染色效果的同时,增强了纸模的强度性能。经过纤维改性染色所得的纸模不仅满足食品包装卫生的要求,也能得到较好的上染率和色牢度。     

细菌纤维素纳米金复合材料的制备

将两步法非均相反应合成的偕胺肟基细菌纤维素(AOBC)同时用作还原剂和稳定剂在水热条件下直接与氯金酸反应,制备了负载纳米金的偕胺肟基细菌纤维素(AOBC/AuNPs)复合材料。通过红外、紫外、透射电镜、热重分析等手段对复合材料的结构和性能进行了分析和表征,讨论了细菌纤维素在碱液中的活化时间对纳米金制备的影响。结果表明,在活化时间小于8h时,随活化时间延长,负载在纤维素上的纳米金粒子的粒径逐渐变小;在活化时间达8h时,纳米金粒径最小且分布均匀;而当活化时间超过8h时,负载的纳米金粒径又增大。确定纤维素的最佳活化时间为8h。     

基于细菌纤维素的高效离子吸附剂的 制备及其性能研究

通过生物培养的方式制备了细菌纤维素(BC),并对其进行偕胺肟化改性制成了偕胺肟化细菌纤维素(AOBC)纳米纤维膜。对纳米纤维膜的表观形态和热力学性能进行测试,利用Cu~(2+)和Zn~(2+)溶液对纳米纤维膜的金属离子吸附性能进行研究。结果表明,改性后的AOBC纳米纤维膜的力学性能有所提高,且具有优异的离子吸附性能。AOBC纳米纤维膜对于Cu~(2+)和Zn~(2+)的最大吸附量分别为111.20mg/g和108.09mg/g。     

彩色纸模食品包装制品染色性能的研究

通过对纤维素纤维进行改性,改善了天然色素对纸浆的染色性能;通过添加固色荆、防水剂等助剂,在改善染色效果的同时,增强了纸模的强度性能.经过纤维改性染色所得的纸模不仅满足食品包装卫生的'要求,也能得到较好的上染率和色牢度.     

酶预处理对木质纤维素纳米纤丝性能的影响

采用机械法、内切葡聚糖酶预处理/机械法、木聚糖酶预处理/机械法制备得到木质纤维素纳米纤丝,通过分析形态与结构特性探索了酶预处理过程对木质纤维素纳米纤丝性能的影响.结果表明,内切葡聚糖酶/机械法制备的木质纤维素纳米纤丝具有最高的保水值(564％)、最优的比表面积(173.71 m2/g)和最稳定的Zeta电位(-45.43 mV).内切葡聚糖酶预处理能够疏松木质纤维微观结构,利于后续机械研磨分离出更细小的纤丝.     

静电纺纳米纤维素纤维膜的结构与性能表征

从废旧涤棉混纺面料中提取出纤维素,将得到的纤维素粉末与PVA、Na Cl配成纺丝液,通过静电纺丝法制备出纳米纤维素纤维膜。利用扫描电镜、红外光谱、热学性能等对纤维素膜进行基本的性能测试,结果发现,存在三种形态结构的纤维:串珠状结构纤维、缎带状结构纤维、常规形态纤维;红外光谱图具有明显的纤维素和PVA的特征;在280℃~500℃时,样品重量下降最明显,且在322.5℃时分解速率达到最大值509.1μg/min。     

中国科大研发轻质高强韧纳米纤维素仿生结构材料

正中国科学技术大学俞书宏院士团队提出了一种可持续新型天然纳米纤维仿生结构材料的制造方法,成功研制了一类天然纳米纤维素高性能结构材料。该新型全生物质仿生结构材料具有优异的综合性能,密度仅为钢的1/6,铝合金的1/2,而其比强度、比韧性均超过传统合金材料、陶瓷和工程塑料,有望替代现有的工程塑料。该材料具有极高的尺度稳定性、抗热冲击性能、抗冲击     

疏水性纤维素纳米晶粉末的制备及其与裂解炭黑并用补强天然橡胶

为了降低纤维素纳米晶(CNCs)的极性,提高其与非极性聚合物的相容性,改善其在聚合物基体中的分散性,以油酸(OA)作为改性剂对硫酸酸解纤维素纳米晶(CNC-S)进行表面疏水改性,并经冷冻-干燥处理得到疏水且疏松的纤维素纳米晶粉末(CNC-OA)。对CNC-S和CNC-OA的化学结构、形态和热稳定性的详细表征表明：CNC-S具有典型的纤维素Ⅰ晶型,而CNC-OA具有纤维素Ⅰ晶型和Ⅱ晶型共存的晶体结构,且CNC-OA具有更高的耐热性和良好的疏水性(接触角138.7°)。分别以CNC-S和CNC-OA粉末部分替代裂解炭黑(CBp)补强天然橡胶(NR)。通过对NR/CBp, NR/CBp/CNC-S和NR/CBp/CNC-OA复合材料的结构及性能对比表明：两种CNCs的加入均有助于改善CBp在NR中的分散;由于CNC-S与NR相容性差,在NR中难分散且对NR硫化有明显的抑制作用,NR/CBp/CNC-S拉伸强度和储能模量较NR/CBp更低;相反,CNC-OA与NR界面相容性良好,在NR中分散均匀且对NR硫化的抑制作用甚微,NR/CBp/CNC-OA具有较NR/CBp更优异的物理机械性能。     

纳米二氧化钛保鲜薄膜的保鲜机理和制备

纳米二氧化钛复合薄膜作为一种新型的保鲜材料,具有高阻隔性,分解内毒素、除异味和一定的自洁能力,以及可以重复利用的特点,解决了一般食品包装塑料的二次污染的问题,介绍了纳米二氧化钛复合薄膜的抗菌机理、加工方法以及在保鲜包装方面的应用.     

半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜的制备及性能研究

以蒙脱土(MMT)为填料,通过溶液共混插层技术制备半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜.研究了蒙脱土用量和复合膜干燥温度等对半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜水蒸气阻隔性、强度性能、透明度和表观颜色的影响,并利用X-射线衍射(XRD)对半纤维素基复合膜的结晶度变化进行了表征.研究表明,MMT对半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔特性有明显的改善作用,当MMT用量为0. 4%时,其水蒸气通过率仅为1. 18 g·mm/(m~2·h·kPa),水蒸气阻隔性能比半纤维素/纳米纤维素复合膜提高了53%.且半纤维素基复合膜的抗拉伸强度也随着MMT用量呈上升趋势,但会降低其断裂伸长率.同时,适当提高半纤维素基复合膜制备过程中的干燥温度,也有助于改善半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔性能和抗拉伸强度.     

纳米二氧化钛保鲜薄膜的保鲜机理和制备

纳米二氧化钛复合薄膜作为一种新型的保鲜材料，具有高阻隔性，分解内毒素、除异味和一定的自洁能力，以及可以重复利用的特点，解决了一般食品包装塑料的二次污染的问题，介绍了纳米二氧化钛复合薄膜的抗菌机理、加工方法以及在保鲜包装方面的应用。     

姜黄素-淀粉纳米微胶囊的研制及其抗氧化研究

为提高有益的生物活性疏水小分子的生物利用度,采用纳米液滴控制法制备对疏水性物质姜黄素具有良好吸附性能的淀粉纳米粒子,姜黄素在淀粉纳米颗粒的糊化-老化过程中被负载形成以淀粉纳米粒为外壳的微胶囊形式的核壳结构。通过微观结构、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱探讨了淀粉纳米粒子和姜黄素的结合方式,并应用于食品包装材料。结果表明：淀粉纳米颗粒的平均粒径为(200±40) nm,呈圆形或椭圆形,复合物属于V形结晶构型,姜黄素与淀粉纳米粒子的络合方式是通过氢键和疏水相互作用。淀粉纳米粒子对姜黄素的负载率达到75.5 mg/g, DPPH自由基清除率达到59.3%。淀粉纳米粒子具有良好的生物相容性,不仅提高了姜黄素的稳定性,而且有利于人体的吸收和利用,负载姜黄素后添加到薄膜材料中其具有作为抗氧化包装的潜力。