纳米纤维素吸附剂的研究进展

通过化学改性向纤维素分子中引入新的功能基团是一种十分有效的,可以赋予纤维素新的功能,例如吸附性能的方法。与一般的纤维素吸附剂相比,纳米纤维素吸附剂的尺寸更小、表面积更大,因此吸附性能较强,是近几年纤维素科学的研究热点。综合介绍了纳米纤维素吸附剂的研究进展,包括纳米纤维素晶体吸附剂、纳米纤维素复合物吸附剂和纳米纤维素纤维吸附剂,并简述了纳米外纤维素吸附剂的再生研究。     

纳米纤维素负载金属纳米粒子复合材料的研究进展

纳米纤维素以其独特的形态特征,优异的机械强度、生物相容性和生物降解性在纳米材料领域得到了广泛的应用.其高比表面积和丰富的活性表面基团可以通过多种物理或化学方法负载纳米金属粒子,为此,综述了银、金、铜和氧化锌等纳米金属粒子在纳米纤维素上的负载方法,并介绍了此类复合材料在抗菌材料、传感器和催化剂等领域的应用.     

纤维素纳米晶材料研究进展

纤维素纳米晶来源广泛,制备方法简单,是环境友好型的生物高分子材料,同时具有高结晶度、高弹性模量和高强度等优异性能,是一种新型的增强材料。综述纤维素纳米晶的性质、制备方法以及在各领域中的应用,并对今后纤维素纳米晶作为增强材料与生物质材料复合,制备安全无污染材料做出了展望。     

纳米纤维素基传感器的制备及其应用研究进展

可再生纳米纤维素近年来备受关注,纳米纤维素的优势在于来源广泛、制备方法多样、可生物降解、安全无毒、高比表面积、较高强度、较低密度和良好的热稳定性等.本论文主要针对纳米纤维素的制备方法、基于纳米纤维素制备的2D膜材料传感器与3D凝胶材料传感器的应用研究进展进行分析,重点介绍了纳米纤维素基传感器在接近传感、pH传感、电化学...     

基于改性纳米纤维素的电化学储能材料的研究进展

纤维素是一种来源广泛、绿色友好的天然高分子材料。由各种物理化学手段从纤维素中提取出来的纳米纤维素(NC)拥有提取简单、高结晶度和高比表面积等优点,将其用于与其他材料复合时往往能激发出复合材料更大的潜力。基于纳米纤维素表面暴露出的大量羟基结构可以对其进行功能化改性,这对于进一步发挥纳米纤维素的潜力具有重大的意义。简要介绍了纳米纤维素的改性方法以及在电化学储能领域中的应用和展望。     

纳米纤维素发光材料研究进展

纳米纤维素发光材料不仅具有发光基团特有的光物理或光化学性能,还具备纳米纤维素的可生物降解、生物相容、环境友好等特性,拓展了功能化纤维材料的应用领域.根据制备方法,纳米纤维素发光材料可分为三类:纳米纤维素/碳量子点复合发光材料、纤维素发光碳量子点和纳米纤维素/荧光染料复合发光材料.纳米纤维素发光材料具有独特的光学特性及结...     

纳米纤维素的制备及在生物医药领域应用研究进展

纳米纤维素是从天然纤维素中提取的一种独特且具有应用前景的天然材料,由于具有可再生性、良好的生物相容性、优异的机械性能以及可改变的表面化学性质,纳米纤维素已成为材料科学和生物医学工程等领域的研究热点。介绍了纳米纤维素的分类、制备以及在生物医药领域的潜在应用,并对其发展前景进行了展望。     

纳米纤维素基气凝胶的制备及其吸附性能研究进展

在可持续发展已成为全球各国共识的今天,合理且高效地研发及利用可再生生物质能源成为国内外各大课题组研究的热点及方向。而纳米纤维素作为典型的生物质可再生材料,将其应用到环境治理领域成为再好不过的选择。同时,以纳米纤维素为基体制备的气凝胶作为第三代气凝胶材料,具有高孔隙率、高比表面积、低密度、低介电常数和较高的吸附性等性能,在染料吸附、油污吸附、重金属离子吸附、CO 2气体吸附等吸附领域有着广阔的应用前景。综述了纳米纤维素的制备方法、纳米纤维素基气凝胶的制备工艺及其在吸附领域的应用,探讨了纳米纤维素基气凝胶在研发中存在的问题,展望了纳米纤维素基气凝胶在吸附领域的未来发展方向。     

纳米纤维素材料在功能膜材料中的应用研究进展

功能(薄)膜材料是具有光电、磁性、吸附、分离、刺激响应等性能的一类产品,有十分广阔的市场需求和应用前景.然而功能膜的原料多以不可再生的石油资源为原料,这一缺点限制了其发展和应用前景,因此迫切需要开发具有绿色可再生特点的替代品以满足其发展需求.纳米纤维素材料(包括通过化学方法对其进行修饰的纳米纤维素衍生物)是随着纳米技术的发展应运而生的最有潜力的绿色可再生材料之一,在提高功能膜材料性能和促进其可持续发展中扮演着重要的角色.纳米纤维素材料目前在食品工业、水处理行业、新能源领域、电池制造等产业的功能膜中应用广泛.其在这些功能膜中的作用和优势主要体现在以下几方面:首先,具有高结晶度、比表面积和机械强度的纳米纤维素材料通常被当作纳米填料与功能膜基体混合,以起到增强力学性能的作用,根据需求还可以使用不同尺寸、不同形貌或不同表面改性的纳米纤维素材料以提高其与基体的结合强度,从而帮助功能膜达到理想的力学性能.其次,纳米纤维素材料由于本身具有良好的成膜性,可作为功能膜的基体材料.除了单独成膜外,纳米纤维素材料也可以与其他材料复合成膜,尤其可以和其他生物质材料制成表面平滑、阻隔性能良好的生物膜材料,在包装膜应用领域有着极大的潜力.再者,纳米纤维素的高吸水性、溶胀性和一定的吸附性能对需要一定液体的润湿性功能膜(如超滤膜)性能的改善有很大的帮助.最后,纳米纤维素材料由于稳定的结构、表面改性的多样性以及良好的生物相容性的优点,可以作为良好的载体材料及骨架材料与具有特殊功能性(如光电、磁性、响应性等)的材料结合,制备具有应用价值的功能膜材料,使得纳米纤维素材料在导电膜、电池隔膜和其他功能膜中发挥越来越重要的作用.相较于传统功能膜材料,纳米纤维素材料的引入将会为功能膜在提高性能、降低成本、增加生物相容性和促进绿色环保方面带来新的活力和生机.基于此,本文在大量文献的基础上,总结了纳米纤维素材料在包装膜、超滤膜、导电膜、电池隔膜和其他功能膜材料中的应用研究进展,分析了纳米纤维素材料在不同功能膜中的作用机理和应用优势,对纳米纤维素材料在功能膜材料中的进一步应用进行了展望.     

纤维素磁性纳米复合膜的研究进展

目的综述了纳米Fe3O4磁性粒子的制备方法和机理,找出纤维素磁性纳米复合膜的基本复合方法。方法比较分析沉淀法、水热反应法、微乳液法、溶胶凝胶法、高温分解法等制备纳米Fe3O4磁性粒子的优缺点。结果总结了纤维素磁性纳米复合膜研究和应用进展,并为今后纤维素磁性纳米复合膜的发展提出了建议和新思路。结论采用原位复合的方法制备纤维素磁性纳米复合膜是目前的研究热点,具有显著的意义和广阔的发展前景。     

纳米纤维素的光电子性能及器件应用综述

纳米纤维素是一种近年来发展迅猛的具有胶体活性的材料,它具有携带可控电荷基团、化学活性高、光学活性高、质量轻、价格低及环境友好等特点,正在快速占领导电材料、显示器、传感器、晶体管、射频器件、发电机、发光二极管等光电子器件及关键材料领域的重要地位。目前,纳米纤维素在光电子材料器件的应用依然存在不少挑战,且纳米纤维素的光电子性能及其器件也未见报道。诸多科学问题和技术难点包括如何从纤维素出发赋予该种光电子新材料性能（胶体颗粒维度、化学基团、亲水性）、如何满足光电子器件结构加工对材料性能的要求、如何明确材料物理化学性质与器件制备的关联机制等需要总结和讨论。本文简单介绍了具有代表性的几种纳米纤维素的制备和特性,着重介绍了纳米纤维素的光电子特性,如光学透过性、光学干涉、散射、液晶手性特性等,列举和讨论了纳米纤维素在太阳能电池基板、智能响应反射涂层、光纤等领域的应用和存在的问题。本文有助于建立纳米纤维素关于制备、微观形貌特征、胶体颗粒尺度效应、关键物化特性和光电子器件性能之间的逻辑关系,可确定构建纳米纤维素相关的新器件结构的设计准则和理论根据,还可为纳米纤维素在乳液、薄膜、模板材料、储能器、电极、纸电...     

纤维素纳米纤维在食品包装领域的研究进展

目的 对纤维素纳米纤维的制备及其在食品包装领域的研究进行综述,以期为食品包装材料的发展提供理论支持。方法 总结近几年纤维素纳米纤维的不同加工制造方法,关注食品包装材料的气体阻隔性能、抑菌性能、紫外线阻隔性能、疏水性能和新鲜度监测性能等,阐明纤维素纳米纤维在食品包装中的研究进展。结果 可以通过化学法、化学法结合机械法和酶法等方法制备纤维素纳米纤维,但均存在产率低、能耗高、尺寸分布不均匀等问题。纤维素纳米纤维可以应用于气体阻隔、抗菌、防紫外线、疏水及智能包装材料,现阶段的纳米纤维制品很难兼顾多功能性。结论 纤维素纳米纤维食品包装材料有望取代石油基塑料包装,在食品包装领域具有较大的应用前景。     

纳米纤维素在功能纳米材料中的应用进展

纳米纤维素分为纤维素纳米纤维(CNF)、纤维素纳米晶体(CNC)、细菌纳米纤维素(BNC)。CNF主要由机械法和2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)介导氧化法制备,呈微纤丝状。CNC主要由酸水解法制备,呈棒状或针状颗粒。BNC由细菌合成,呈纳米纤维网络状。文中综述了纳米纤维素在凝胶、仿生复合材料、导电材料、电极材料、导热材料、电磁屏蔽材料、压电材料及传感器材料领域的应用现状,并对其功能纳米材料未来发展的方向进行了展望。     

纤维素纳米晶手性模板的研究进展

纤维素纳米晶(CNC)是由酸水解天然纤维素制得的具有高结晶度的一种纳米材料,CNC通过蒸发诱导自组装(EISA)能形成具有手性向列液晶相的虹彩薄膜。CNC制备工艺简单,具有生物可持续性和固有的手性向列结构,CNC的手性向列结构表现出特有的光学特性,以CNC为手性模板与聚合物或无机材料共组装可制得先进光学材料,在传感器、光电器件和智能显示等领域具有广阔的应用前景。本文介绍了CNC的制备、手性向列结构的形成及其作为模板的研究,简要综述了近年来CNC在制备有序介孔材料、功能纳米复合膜和新型光学材料领域的应用现状。最后,总结了基于目前CNC手性材料制备和应用存在的一些问题,以期为今后手性材料的应用研究提供参考。     

TEMPO氧化纤维素纳米纤维的制备及应用研究进展

介绍了TEMPO氧化纤维素纳米纤维(TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofibers,TOCNs)近年来的研究成果,探讨了TOCNs制备方面的研究进展,其中包括TEMPO氧化反应体系的进展,各种纤维原料的研究以及氧化纤维素均质处理过程各影响因素的探讨。将TOCNs的应用研究成果系统归纳为四大类,即复合材料,膜材料,纳米纸及其他应用。评述了其发展概况,并指出了该催化氧化体系存在的问题及今后的发展方向。     

纤维素纳米纤丝增强聚合物纳米复合材料的研究进展

纤维素纳米纤丝具有优异的力学性能和天然的纳米网状结构,在其增强的聚合物复合材料中发挥了重要作用。本文综述了纤维素纳米纤丝增强亲水性聚合物(酚醛树脂、聚乙烯醇、淀粉等)及非亲水性聚合物(环氧树脂、聚乙烯、聚乳酸等)复合材料的加工制备与主要性能。针对纤维素纳米纤丝制备成本高、与非亲水性聚合物结合强度低等关键问题,提出了开展进一步研究的建议。     

纳米纤维素增强淀粉食品包装材料的研究进展

目的 为了解决纯淀粉材料力学性能低、脆性大等缺点,探索纳米纤维素对淀粉膜材料的影响,为食品包装材料领域和替代传统石油基的高分子材料方向提供新的思路。方法 通过跟进国内外纳米纤维增强淀粉相关研究和应用进展,概括3种纳米纤维素的性能,介绍淀粉食品包装材料未来将面临的挑战和机遇,重点分析纳米纤维素对淀粉膜性能的影响。结论 纤维素纳米纤维（CNF）、纤维素纳米晶（CNC）和微晶纤维素（MCC）对淀粉进行增强后,淀粉复合材料的力学性能、阻隔性能和热学性能均得到改善,纳米纤维素增强淀粉食品包装材料在未来食品包装领域将得到扩展。