氧化细菌纤维素的制备及其表征

目的 通过高碘酸钠氧化制备含醛基的氧化细菌纤维素,并改善细菌纤维素的抗菌性能,为细菌纤维素的综合利用提供新思路.方法 以氧化细菌纤维素中醛基的含量和保留率作为评价指标,通过单因素和正交试验对其进行优化,利用红外光谱仪、扫描电镜对氧化前后的细菌纤维素结构进行表征,以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为实验菌种,探究氧化细菌纤维素的抑菌性能.结果 当高碘酸钠浓度为0.3 mol/L,悬浮液pH为4.0,体系温度为50℃,反应时间为4.0 h时,制备的氧化细菌纤维素的最佳醛基含量为98％(质量分数)、保留率为78％.经氧化后,氧化细菌纤维素存在醛基官能团,其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌产生的抑菌圈直径分别为21.5,23.3 mm.结论 制得了含醛基的氧化细菌纤维素,且其具有较好的抗菌性.     

细菌纤维素/壳聚糖复合多孔支架材料的制备与表征

利用细菌纤维素水凝胶膜和壳聚糖为原料,介绍了多孔复合支架的制备方法,并利用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射、元素分析及力学性能测试对多孔复合支架的特性进行了研究。结果表明,复合多孔支架的表面孔径变大、孔隙率下降,但依然呈三维网络结构;壳聚糖的加入有可能取代水分而与细菌纤维素分子链形成分子间相互作用,使细菌纤维素的链规整度下降,结晶度指数由0.82下降至0.61;力学性能有所下降,拉伸强度从140MPa下降至134MPa;这种复合多孔支架由于具有良好的生物相容性可以应用于生物医学领域,如辅料、组织工程支架等。     

细菌纤维素/明胶复合多孔支架材料的制备与表征

介绍了以细菌纤维素水凝胶膜和明胶为原料制备细菌纤维素/明胶多孔复合支架的方法,并利用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射及力学性能测试对多孔复合支架进行研究。结果表明,复合多孔支架的表面孔径变大、孔隙率下降,但依然呈三维网络结构;明胶的加入使细菌纤维素的链规整度下降,结晶度变小、力学性能下降;同时,明胶能够调节细胞的响应并且促进细胞的贴附和生长,使细菌纤维素/明胶复合多孔支架更有利于细胞的粘附、增殖,更适用于生物医学领域。     

原位复合制备纤维素基CdS纳米复合材料及其表征

以微晶纤维素(MCC)为模板,氯化镉、硫化钠等为原料,在水的悬浮液中,用原位复合法制备了MCC/CdS纳米复合材料。对复合反应条件进行了初步研究,探讨了Cd2+浓度、Cd2+吸附时间及超声功率对复合反应的影响。研究表明,适当提高Cd2+吸附时间及超声功率有利于提高复合材料中硫化镉颗粒的复合量,Cd2+浓度对复合量的影响是显著的。应用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),红外光谱(FT-IR),光致荧光光谱(PL)对MCC/CdS复合材料进行了表征。结果表明,复合在微晶纤维素上的CdS颗粒大小均一,且均匀分布在微晶纤维素模板表面;制备的复合材料具有一定的荧光特性。     

细菌纤维素/银纳米粒子复合多孔支架材料的制备与表征

以细菌纤维素水凝胶膜、硝酸银和硼氢化钠为原料,制备了细菌纤维素/银纳米粒子多孔复合支架,并利用扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射、热失重及力学性能测试对多孔复合支架进行研究。结果表明,在细菌纤维素网络结构内部发现了银纳米粒子,表明银纳米粒子进入到细菌纤维素内部,形成细菌纤维素/银纳米粒子复合物;并且,银纳米粒子的粒径随着硝酸银和硼氢化钠浓度的升高而变大;银粒子的引入使细菌纤维素的链规整度有所下降,结晶度变小、力学性能下降,但材料具有了良好的抗菌性能,使其更适用于医用敷料领域。     

细菌纤维素加固二醋酸纤维制备无纺布及表征

采用细菌纤维素生物复合的方法实现加固二醋酸纤维网制备无纺布材料的目的。采用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱仪对材料的结构进行了表征;利用电子万能试验机对材料的拉伸性能进行了测试;毛管流动空隙测量仪、全自动透气量仪和滤料综合性能测试台表征其孔隙结构、透气性和过滤性能。实验结果表明,细菌纤维素可以缠结加固二醋酸纤维网,依靠氢键结合作用在纤维网的表面及内部进行穿插,并且保持原有的纳米网状结构;无纺布材料的断裂强度为8.39 MPa,弹性模量为92.37 MPa;平均孔径是87.0μm,透气率为157 mm/s,对1.0μm粒子的过滤效率达99.2%,过滤阻力为102 Pa。     

细菌纤维素纳米棒阵列的制备

室温下,以细菌纤维素为基础材料,在其二甲基乙酰胺和溴化锂混合溶剂中,用溶剂挥发法,制得细菌纤维素纳米棒阵列。探讨了基底对形成细菌纤维素纳米棒阵列的影响。初步研究了细菌纤维素纳米棒阵列的形成机理。     

剑麻纤维素微晶的制备与表征

通过对剑麻纤维进行预处理、碱处理、酸解等步骤制备剑麻纤维素微晶,采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、偏光显微镜(POM)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)等方法对产物进行了表征。红外谱图分析表明,所制备的剑麻纤维素微晶的主要成分为纤维素;而XRD、POM和SEM结果表明,剑麻纤维素微晶以纤维素Ⅰ的形式存在,长度尺寸在50μm~150μm之间,直径10μm左右;DSC和TGA热分析结果表明,剑麻纤维素微晶在323.7℃处有一尖锐的结晶熔融吸热峰,其初始热分解温度达到337℃,比普通剑麻纤维的初始热分解温度提高60℃,并且其在700℃时的最后残留物仅为0.05%。     

纳米纤维素/聚乳酸复合包装薄膜的制备及表征

目的添加适量的纳米纤维素改善聚乳酸的脆性,以适应产品的包装。方法将聚乳酸(PLA)与纳米纤维素(CNFs)共混制备复合包装材料,测试该复合材料的力学性能、透光率、红外谱图,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合包装材料的表面形貌。结果纳米纤维素添加到聚乳酸中增加了其力学性能,当纳米纤维素质量分数为2%时,拉伸强度和冲击强度都达到最大;随着添加CNFS比例的增大,CNFs/PLA复合薄膜材料的透光率随之降低,雾度随之升高,但是该薄膜作为包装材料对商品的可视性影响不大。结论纳米纤维素(CNFs)是具有一定长径比的纳米级线状材料,对材料的拉伸强度具有增强作用。     

一种细菌纤维素/姜黄素复合材料的制备及表征

采用原位吸附法,将细菌纤维素（Bacterial Cellulose,BC）浸渍在不同浓度的姜黄素乙醇溶液中,经超声震荡,使BC对姜黄素吸附饱和,获得不同浓度下的BC/姜黄素复合材料。采用SEM、FTIR、XRD及水接触角测量仪等对BC/姜黄素复合材料性能进行测试表征。测试结果表明,原位吸附法成功地将姜黄素固定在BC材料中,随着姜黄素乙醇溶液浓度的提高,BC中吸附姜黄素的量增加,同时将试样置于潮湿环境下,吸附姜黄素的试样具有抗霉变特性,是一种具有应用前景的包装材料或组织工程材料。     

细菌纤维素增强水泥复合材料的制备及性能

对细菌纤维素增强水泥复合材料进行研究,探讨细菌纤维素含量、长度对水泥基复合材料抗折、抗压强度的影响以及细菌纤维素对水泥凝结时间和水化过程的影响。结果表明:细菌纤维素的加入能明显改善水泥基复合材料力学性能,细菌纤维素质量分数为0.02%是实验最佳掺量,材料抗折、抗压强度分别提高了20%和8%;过长细菌纤维素将导致分散不均,使浆体结构疏松;细菌纤维素对水泥浆体pH值和凝结时间无明显影响;细菌纤维素促进水化过程中CaO-SiO2-H2O凝胶生成。     

羟基磷灰石／细菌纤维素纳米复合材料的制备与热力学性能表征

摘要通过仿生途径制备了模拟天然骨成分的羟基磷灰石／细菌纤维素（hydroxyapatite/bacterial cellulose,HAp/BC）纳米复合材料,使用TGA（thermo-gravimetric analysis）, DSC（differential scanning calorimetry）和DMA（dynamic mechanical analysis）测试方法对复合材料进行了热力学表征,以此来了解复合材料的成分组成、热稳定性和热力学行为．实验结果表明,纳米复合材料的成分与天然骨相似,并且热稳定性与纯BC相比有所提高;纳米复合材料在热分解时存在复杂的吸热放热现象;由于HAp的加入,与BC相比,复合材料的玻璃化转变温度向高温区域移动．     

表面镀Ni碳纤维增强Cu基复合材料的制备和表征

为提高碳纤维/铜(Cf/Cu)复合材料中Cf与Cu基体的结合强度,通过电化学法在Cf表面沉积一层约1μm厚的Ni镀层,进而沉积厚约6μm的Cu镀层,将镀覆Ni-Cu复合镀层的短纤维复合丝在800℃、20MPa下利用放电等离子烧结(SPS)制备镀镍碳纤维增强的铜基复合材料(Cf/Cu(Ni)),并与相同烧结工艺下制备的相同碳纤维体积分数的Cf/Cu复合材料进行对比。利用XRD和SEM分别研究了碳纤维表面Ni镀层的物相及表面形貌,用附带EDS的SEM研究了Cf与Ni-Cu复合镀层断面、Cf/Cu(Ni)复合材料表面及断口形貌,采用电子式万能试验机研究了未经修饰的碳纤维、镀Ni碳纤维、镀Cu碳纤维和Cf/Cu(Ni)以及Cf/Cu复合材料的拉伸性能。结果表明,镀Ni碳纤维复合丝的拉伸强度略高于未经修饰的碳纤维,断裂伸长率则略低于未经修饰的碳纤维,拉伸过程中Ni镀层无剥离,这与其表面Ni镀层和Cf的结合强度较高有关。Cf/Cu(Ni)复合材料呈塑性断裂,力学性能明显优于Cf/Cu复合材料,拉伸强度提高20%以上。     

聚乙烯醇/纤维素纳米纤热塑性复合材料的制备及表征

将聚乙烯醇(PVA)、纤维素纳米纤(CNFs)通过熔融共混成功制备出高性能PVA/CNFs热塑性复合材料。采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析对PVA/CNFs复合材料的微观形态及结构进行表征,对复合材料的物理力学性能进行测试。结果表明,选用适当的增塑剂与PVA、CNFs组合可实现PVA/CNFs共混体系的热塑成型;CNFs与PVA间的氢键作用有助于提高CNFs与PVA基体之间的相容性,从而优化PVA/CNFs复合材料的力学性能,拉伸强度从19.5 MPa增加到34.3 MPa,弹性模量从114.4 MPa增加到287.5 MPa。     

静电纺丝法制备细菌纤维素纳米纤维

利用静电纺丝技术,以实验室自制的细菌纤维素(BC)为原材料,选择室温离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物(AMIMCL)为溶解体系,制备出细菌纤维素纳米纤维。实验中通过添加助溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)降低纺丝液的粘度,并设计了转动的滚筒收集器,考察了BC质量分数、DMF的添加量、电压、固化距离等因素对静电纺丝的影响,利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)对纺丝进行分析。研究表明,在BC质量分数为5%、AMIMCL与DMF的质量比为1∶2.5、电压为23kV、固化距离为12cm、环境湿度为60%～80%的条件下能够制备出连续的、直径为500～800nm的细菌纤维素纳米纤维;BC的晶体结构为纤维素Ⅰ型,而BC经离子液体溶解并静电纺丝后其结构转化为纤维素Ⅱ型。     

[BMIM]Cl离子液体中壳聚糖/纤维素纤维的制备及性能

以[BMIM]Cl离子液体为溶剂,在可控的条件下,将棉纤维与壳聚糖进行共混,采用湿法成型技术,制备了不同质量比的壳聚糖/纤维素纤维复合材料.并通过力学测试、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等手段对其结构、性能进行了分析.结果表明,随着壳聚糖加入量的增加,纤维的取向度和结晶度下降,纤维的断裂强度下降,复合纤维表...