酸法制备纳米纤维素特性及其气凝胶的制备

以微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)为原料通过硫酸水解制得纳米纤维素(nanocrystalline cellulose,NCC),采用透射电子显微镜(TEM)、马尔文粒径仪、X-射线衍射仪(XRD)和傅利叶红外光谱仪(FI-TR)对所制备的NCC的微观形貌、谱学性能及晶型结构进行表征分析。结果表明:制备的NCC呈梭形短棒状,直径集中分布在20~40 nm之间,长度多分布200~300 nm之间;其傅立叶红外波普图与MCC谱图相似,NCC晶型仍然保持纤维素Ⅰ型结构,其相对结晶度略有提高,为90.57%。并以制得的NCC为原料,采用物理凝胶法成型,经乙醇置换后,通过超临界CO_2干燥法制备纳米纤维素气凝胶。通过描电子显微镜(SEM)、全自动比表面积与孔隙度分析和傅利叶红外光谱仪(FI-TR)对制备的纳米纤维素气凝胶微观形貌、比表面积、孔径分布以及普学性能进行表征分析。结果表明:制备的纳米纤维素气凝胶晶型结构不变,且具有丰富的三维网络结构,其孔隙以中孔为主,微孔与大孔兼而有之,比表面积可达308.422 9 m~2/g,平均孔径为8.21 nm。     

蔗渣浆制备纳米纤维素及其气凝胶的研究

以蔗渣浆为原料,通过2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPO)催化氧化后,超声波处理制备纳米纤维素(NCC),再经冷冻干燥制备了纤维素气凝胶。通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对NCC及其气凝胶形态和结构等进行了研究。TEM显示超声波作用30 min得到的NCC长度为100~400 nm,直径为20 nm左右;XRD显示氧化后NCC晶型仍为纤维素Ⅰ型;TG显示NCC相对蔗渣原料热稳定性降低;SEM显示NCC水悬浊液中,NCC质量分数为0.1%时,冷冻干燥得到的纤维素气凝胶为三维网状结构,NCC质量分数大于0.1%时,纤维素气凝胶为"蜂窝状"多孔结构。     

功能化纳米纤维素气凝胶应用研究

综述了纳米纤维素气凝胶的功能化方式以及功能化后的纳米纤维素气凝胶在吸附、电池、隔热阻燃和生物医学领域的应用,就功能化纳米纤维素气凝胶存在的问题进行探讨,并对其未来发展前景做出了展望。     

碳气凝胶基复合相变材料的制备及其导热性能研究

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,通过添加碳气凝胶,采用熔融共混和真空浸渍的方式制备了导热增强型相变复合材料。采用扫描电子显微镜、热常数分析仪、差示扫描量热仪、红外热成像仪和热重分析仪对所制备复合材料的微观结构、导热性能与相变过程进行了研究。结果表明:相比于PEG材料,片层三维网络结构的碳气凝胶可有效提高PEG的导热性能;碳气凝胶对PEG具有更加优良的定型效果,在相变过程中,能有效束缚PEG的流动,保持复合材料的形状稳定性。     

纳米纤维素改性相变储能材料的制备与表征

以石蜡为芯材,纳米纤维素(CNFs)改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壁材,采用原位聚合法制备了纳米相变微胶囊。采用红外光谱仪、示差扫描量热仪、热重分析仪和场发射扫描电镜(FE-SEM)等对产物的性能进行了分析和表征。结果表明,加入质量分数1.5%的CNFs时,CNFs在壁材中分布均匀,制备的石蜡微胶囊相变焓达61.20 J/g,使得微胶囊的包含量从50.1%升高到55.6%,破损率从30.2%下降到24.5%。     

球形纤维素纳米纤丝气凝胶的制备及性能表征

以桉木纸浆为原料,制备了不同纤维素质量分数（1%、1.5%、2%和2.5%）的球形纤维素纳米纤丝（CNF）气凝胶。通过扫描电子显微镜（SEM）、全自动比表面积与孔隙度分析（BET）仪、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）仪、组合型多功能水平X射线衍射（XRD）仪和热重分析（TG）仪等技术对制备的CNF气凝胶的进行表征。结果显示：制备的CNF气凝胶为球状,是一种具有三维网络结构的介孔材料,其密度为0.0248~0.0427 g/cm³,孔隙率≥97.33%,孔径≤19.4 nm。该气凝胶材料具有纳米纤维素的红外特征峰,其晶型结构仍然为纤维素Ⅰ型结构,且拥有良好的热稳定性,当CNF质量分数为2%时,气凝胶的最大失重速率温度（T_max）为306.52 ℃。伴随着CNF质量分数的增加,CNF气凝胶的密度、孔隙率逐渐减小,孔体积、BET比表面积先增大后减小,孔径先减小后增大。     

纳米纤维素纤维凝胶特性及其应用

纳米纤维素纤维在水溶液中可以通过物理缠绕以及氢键结合的方式形成具有稳定三维网络结构的水凝胶。纳米纤维素水凝胶具有无毒性及良好的生物相容性,在生命科学领域应用前景广阔。而纳米纤维素气凝胶保持凝胶的三维网络结构,其高比表面积、低密度及优异的隔热性能等在建筑、能源电子器件、油水分离等领域也同样有着巨大的应用潜力。本文从纳米纤维素基本特性、纳米纤维素水凝胶、纳米纤维气凝胶研究及应用情况进行了介绍,并分别对纳米纤维素水凝胶与气凝胶的优异性能及应用进展进行了总结。     

双醛羧甲基纤维素改性胶原气凝胶复合相变材料的制备及性能

以制革固体废弃物中提取的胶原为原料、双醛羧甲基纤维素（DCMC）为大分子交联剂，通过冷冻干燥技术制备了DCMC改性胶原气凝胶，利用FTIR和SEM对其结构和形貌进行了表征。结果表明，DCMC的引入不会改变胶原三股螺旋结构，且制得的DCMC改性胶原气凝胶具有丰富的多孔结构、低密度（8.83~10.38mg/cm3）、高孔隙率（94.99~97.65%）和良好隔热性能。当DCMC含量小于15%时，DCMC改性胶原气凝胶的压缩应力随DCMC含量的增加而变大。此外，为进一步提升DCMC改性胶原气凝胶的隔热性能和耐久性，通过真空浸渍法填充相变材料和浸涂法疏水处理，制备出DCMC改性胶原气凝胶复合相变材料。隔热实验、泄露实验和防污实验等实验结果表明，气凝胶复合相变材料相比于气凝胶具有更加优异的隔热效果，拓展了其实际应用范围。     

纤维素/聚氨酯复合气凝胶的制备

以LiOH/尿素（urea） /H2O溶液体系制备的再生纤维素为凝胶骨架,HDI三聚体（N3300）为单体,二月桂酸二丁基锡（DBTDL）为催化剂,原位生成了纤维素/聚氨酯（PU）复合凝胶,再冷冻干燥得到纤维素/PU复合气凝胶.通过红外光谱分析（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、N2吸附-脱附、压缩试验对其结构和性能表征.结果表明：纤维素和N3300反应,改变了纤维素的物理和化学结构;N3300浓度增加,与纤维素骨架反应程度增加,复合气凝胶的力学性能增加,SBET和孔隙率减小,密度增加;N3300用量适宜时,可实现复合气凝胶综合性能的平衡.     

无机盐诱导凝胶法制备纤维素气凝胶

在纤维素-7% NaOH-12%尿素水溶液体系中加入少量无机盐诱导和促进体系形成凝胶,研究了不同种类和用量的无机盐对凝胶形成过程的促进作用,促进能力依次为：阴离子相同时,钾盐>钠盐>锂盐;阳离子相同时,氯盐>溴盐>硝酸盐. 无机盐浓度越高对凝胶形成的促进作用越明显. 在此基础上结合溶剂置换和超临界CO2干燥技术,提出了无机盐诱导凝胶法制备纤维素气凝胶的新工艺,用SEM、氮吸附仪和压汞仪对所制气凝胶材料进行了结构表征,材料具有介孔到大孔范围的多孔结构,介孔的比表面积为284 m2/g,孔体积为2.0 cm3/g,平均孔径为20.5 nm;大孔的孔体积为13.95 cm3/g,平均孔径为0.732 μm,孔隙率达91%.     

相变储能材料的研究进展

综述了用于节能领域的相变储能材料的分类及其性能、优缺点;重点论述了新型相变材料的研究发展;并探讨了相变材料在太阳能利用、医疗、建筑节能等领域的应用;展望了未来相变材料的发展方向和应用前景。     

三元复合石蜡/玻化微珠相变储能砂浆的制备

本文选用三元复合石蜡作为相变原材料,玻化微珠作为吸附载体,EVA乳液和苯丙乳液作为封装材料,根据石蜡渗漏率测试选择合适的封装材料制备出相变储能砂浆.结果表明:根据温度-时间曲线和DSC分析确定复合石蜡最佳配比为3#石蜡∶C14∶固体石蜡=1∶2∶7.玻化微珠真空吸附30 min石蜡量达到502.2％.选择苯丙乳液作为封装材料,可有效解决石蜡渗漏问题,石蜡/玻化微珠定型相变材料经恒温加热30 min最小渗漏率仅为4.42％.所制备的石蜡/玻化微珠相变储能砂浆相变温度区间为22～26q℃,抗压强度为5.35 MPa,导热系数为0.3372W/m·K,比热容约为普通砂浆的2倍,能够显著提高砂浆的保温性能.     

相变储能材料的研究及应用新进展

综述了近年来相变储能材料的研究和应用新进展.介绍了相变材料的种类及各类相变材料特点,并对各类相变材料的性能、储能机理和优缺点进行了讨论;探讨了相变材料在太阳能利用、建筑节能等领域的应用;展望了未来相变材料的发展方向和应用前景.     

SiO2陶瓷基体复合相变储能材料制备工艺的探讨

SiO2陶瓷基体的复合相变储能材料主要是由SiO2陶瓷基体和Na2SO4相变材料组成。通过实验探讨基体材料的粒度、成型压力、烧成温度对结果的影响。采用示差扫描量热仪(DSC)测定所制备的样品的融解热,采用热重分析仪(TG)表征样品的热稳定性。     

PET/MPEG固-固相变储能材料的制备和性能研究

以聚对苯二甲酸乙二酯为骨架材料,聚乙二醇单甲醚为相变材料,在甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的作用下制备了一种固——固相变储能材料,并对所制得的相变材料进行了表征。结果表明,PET/MPEG相变储能材料随着MPEG的含量增加,相变焓增大,相变点的onset温度增大,相变焓最大为89.23 J/g;PET/MPEG固-固相变储能材料超过MPEG的熔点时也能一直保持稳定的形态,无熔化泄漏。     

复合相变储热材料的研究与发展

系统概括和评述了复合相变材料的制备方法及其研究进展，并介绍了研制有机／无机纳米复合相变储热材料的创新思路及初步研究成果，提出，有机／无机纳米复合技术是制备高性能复合相变储热材料的新途径。     

纳米技术在相变储热材料中的应用

结合纳米颗粒的特殊尺寸效应,把纳米技术运用到相变储热材料的制备和改进中,可获得纳米流体、纳米胶囊和复合纳米相变材料等一系列性能优异的纳米相变储热材料。新型的纳米相变材料逐渐被利用到生产和生活的各个储热领域,引领着相变储热技术的发展方向。本文综述了纳米相变材料的研究进展,介绍了纳米相变材料的应用,展望了纳米相变材料的未来发展方向。     

节能型相变储能建筑材料及其研究进展

相变储能建筑材料是一种新型的功能材料,在建筑节能、储能等方面具有较好的应用前景。文章介绍了相变储能建筑材料的理论基础和相变储能材料在建材中的应用,并对相变储能建筑材料的三种复合技术,即浸泡法、掺加能量微球法和直接混合法,进行了简单的概述。最后指出相变储能建筑材料的主要研究方向和内容。     

相变储能材料的应用展望

综述了相变储能材料的研究进展状况，对相变储能材料的分类和应用情况进行了介绍，对相变储能材料未来的发展进行了展望，针对不同的环境进行相变材料的研究，指出如何解决军用和民用领域中需要控制温度的问题。     

相变储能材料的研究进展及其在建筑领域的应用

相变储能材料在能源开发和合理利用方面有着重要的意义。本文综述了相变储能材料的研究进展情况;介绍了相变储能材料的种类、特点、制备方法及目前发展中存在的一些问题;分析了几种典型的相变储能材料的性能和储能机理,并对相变储能材料在建筑领域的应用进行了探讨。