纳米晶体纤维素Ⅱ的制备与表征研究

用硫酸水解棉短绒得到的纳米晶体纤维素Ⅰ(NCC-Ⅰ),经1%的NaOH处理后就可得到纳米晶体纤维素Ⅱ(NCC-Ⅱ)。用X-射线衍射仪、TEM、AFM、FITR和GPC表征,证明NCC-Ⅰ有低的分子量、窄的分子量分布及较高的化学活性;在FTIR谱中,NCC-Ⅰ的羟基波数较之棉短绒的羟基波数有明显的蓝移现象。研究证明纳米晶体纤维素具有十分明显的纳米效应。     

纤维素酶解天然棉纤维制备纳米纤维素晶体及其表征

天然棉纤维经超声波预处理后用纤维素酶解制备出纳米纤维素晶体,用LS、TEM、FITR、XRD等进行表征,结果表明所制备的纳米纤维素晶体平均粒径约6 nm,大部分为球状粒子,有少量棒状一维纳米纤维素存在,样品具有良好的单分散性,NCC的聚合度降低,但保持着天然纤维素的基本化学结构。     

纳米纤维素晶体的研究现状

介绍了纳米纤维素晶体(NCC)及其一些制备方法、性质和应用,展望了NCC作为一种纳米材料的美好前景,是21世纪可持续发展研究的重要课题。     

纤维素酶制备纳米纤维素晶体的研究

采用超声渡预处理棉纤维,用纤雏素酶制备纳米纤维素晶体(NCC).研究了反应方式、反应时间、反应温度、酶用量等对酶解反应的影响,确定了最佳酶解条件:酶液与底物比为8(mL:g),pH值为4.8,酶解温度为45℃,酶解时间为2 d.在此条件下制备的NCC单分散性比较好.     

竹材剩余物纳米纤维素晶体的制备及性能表征

以竹材加工剩余物为原材料,通过硫酸酸解法成功制备了竹纳米纤维素晶体（竹CNC）,考察酸解时间对竹CNC产率、形态及稳定性的影响。透射电镜（TEM）观察表明,竹CNC为刚性棒状结构,长度为160nm左右,直径为5-15nm;Zeta电位测试结果表明,竹CNC悬浮液具有较好的储存稳定性。随着酸解时间的延长,竹CNC产率出现先上升后下降的变化,酸解时间为60min时竹CNC产率最大,为34．4％。采用Simha理论,采用乌氏黏度计测定竹CNC悬浮液的特性黏数,估算了竹CNC的长径比为20左右,所得结果与TEM观察结果基本一致。     

硬脂酸改性纳米纤维素晶体/纳米ZnO复合材料的制备与表征

通过硫酸水解微晶纤维素法制备纳米纤维素晶体(CNC),将其与一定量的纳米氧化锌复合制得复合材料;然后使用一定量的硬脂酸对复合材料进行改性,并将所得改性后的溶胶在120℃下鼓风干燥2 h,即可得到硬脂酸改性的CNC/纳米ZnO复合疏水材料。并采用X-射线衍射仪、场发射扫描电镜、傅里叶红外光谱和接触角分析仪对复合材料的表面形貌和疏水性进行了表征及揭示。结果表明,CNC/纳米ZnO复合材料构成微/纳米双重粗糙结构,经硬脂酸表面改性后引入了憎水基团甲基,使其具备一定的疏水性能,在最优制备工艺条件下疏水角可高达到145.6°。     

过硫酸铵氧化速生杨木残渣制备纤维素纳米晶体及其表征

以去除半纤维素的速生杨木残渣为原料,在70℃下按固液比1：100（g：mL）加入1.5 mol/L过硫酸铵溶液,处理16 h制备纤维素纳米晶体。所得样品为白色粉末状固体,得率（以原料中纤维素质量计）为57%,氧化度为0.156,表面电荷为-42.15 mV。采用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、核磁共振等技术对得到的纳米纤维素进行表征。结果表明：过硫酸铵去除了原料中的木质素和残余的少量半纤维素,并有选择地将纤维素C6位置上的伯醇羟基氧化成羧基,纤维素纳米晶体保留了原纤维素的结构特征,结晶度为77%,晶体结构以I_β晶型为主,88.4%的纤维素纳米晶体宽度在10~24 nm之间。     

纤维素纳米晶体制备工艺优化的研究

以微晶纤维素(MCC)为原料经硫酸水解制备纤维素纳米晶体(CNC)。采用单因素法结合正交试验系统地研究了硫酸质量分数、反应温度和反应时间对纤维素纳米晶体得率以及平均粒径的影响,并通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米激光粒度仪对CNC的性能进行了表征,揭示了酸水解制备CNC的机理。结果表明：CNC制备的最佳工艺参数为硫酸质量分数64%、反应温度45 ℃、反应时间90 min,在此条件下CNC的得率为24.6%,粒径为204.8 nm。CNC水悬浮液呈一种稳定的淡蓝色胶体状态,其微观形貌比较规整,呈短棒状,直径约10~20 nm,长度在150~300 nm之间;XRD结果显示CNC的晶型为纤维素Ⅰ型,结晶度为80.2%。     

芦苇浆纳米纤维素的制备及其尺寸均一性制备方法初探

采用硫酸水解芦苇浆和乙酸预处理芦苇浆制备纳米纤维素（NCC）,并对NCC尺寸和形貌进行测定和分析,探究均一纳米纤维素的制备方法。结果表明芦苇浆NCC得率为61．50％,3次重复实验的乙酸预处理芦苇浆NCC得率分别为63．13％（NCC-1）、62．30％（NCC-2）和62．15％（NCC-3）;乙酸预处理芦苇浆NCC乙酸回收率分别为75．00％（NCC-1）、78．15％（NCC-2）和77．56％（NCC-3）。NCC尺寸分析表明芦苇浆NCC和3次重复实验的乙酸预处理芦苇浆NCC平均尺寸均有差异,其中只有乙酸预处理芦苇浆NCC-1尺寸分布较均匀,平均尺寸185．3nm。透射电子显微镜（TEM）下观察所制备的芦苇浆NCC和乙酸预处理芦苇浆NCC-1均呈棒状。     

纳米纤维素的制备与表征

以微晶纤维素为原料,通过硫酸酸解制备获得了纳米纤维素。实验优选获得了酸解制备纳米纤维素的优化条件为:硫酸初始浓度35%,反应温度40℃,酸解时间90 min,此优化条件下,纳米纤维素的产率可达83.55%;SEM和TEM观察产物的形态外貌,确定为纳米级纤维素;XRD分析显示纳米纤维素的结晶度要高于微晶纤维素,而TG分析显示NCC的热稳定性要低于微晶纤维素。     

桉木浆纳米纤维素响应面法优化制备及表征

采用响应面法优化桉木浆纳米纤维素(NCC)制备工艺条件并利用傅里叶变换红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、激光粒度分析法和透射电子显微镜(TEM)观察法对NCC进行性能表征。结果表明NCC最优制备工艺条件为硫酸浓度55%,反应温度52℃,水解时间4 h,NCC得率为65.80%,与响应面法预测值66.23%相接近;模型的决定系数为94.63%,说明模型拟合有效;制备的NCC为纤维素Ⅰ型,平均粒径365.7 nm,呈棒状。     

纳米纤维素研究进展

综述了纳米纤维素（NCC）的性质,对物理法、化学法、生物法三种制备纳米纤维素的方法做了重点介绍。同时,对纳米纤维素在复合材料领域的应用现状进行了总结,对其在复合材料增强方面的应用进展做了较详细的介绍。最后对纳米纤维素的发展前景进行了展望。     

针状ZnO的纳米纤维素诱导制备及光催化性能

以纳米纤维素（NCC）为形貌诱导剂,乙酸锌为反应前驱物,采用水热法合成针状ZnO。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱仪（EDS）对ZnO的形貌、微观结构、结晶特性进行了表征,并探讨了其形成机理及光催化降解性能。结果表明水热条件下,NCC能诱导ZnO在其表面沉积和生长,可形成直径260nm、长度10μm的针状结构,诱导制备的针状ZnO室温下2h内对孔雀绿的紫外光降解效率为88.5%。针状ZnO在光催化剂等领域具有潜在应用价值。     

Nanocrystalline Cellulose for Anisotropic Magnetoelectric Composites

The emergence of piezoelectric polymers in magnetoelectric (ME) composites enables flexible and low‐cost device fabrication though notably gives rise to the highest ME output voltages to date. Accordingly, the highest piezoresponsive polymers, poly(vinylidene fluoride) (PVDF) and its copolymers, are exclusively studied despite an inventory of unexplored piezoelectric polymers such as naturally occurring cellulose, that is only recently demonstrated in ME composites. Herein, the development of nanocrystalline cellulose (CNC)‐based ME composites is reported on. Two types of CNC, nanospheres and nanowhiskers, are synthesized and incorporated in laminate composite, which exhibit a giant α_ME (>1 V cm^?1 Oe^?1). By successfully reconstructing the orientated cellulose fibril structures found in natural plants using spinning‐induced alignment of CNC nanowhiskers, an anisotropic effect originating from the piezoelectric phase in ME composites is attained. The anisotropic effect produces output voltages an order of magnitude higher than those in current polymer‐based particulate ME vector sensing composites with 0–3 configurations.     

芦苇浆纳米纤维素的微波辅助酸水解制备优化

采用响应面法优化微波辅助酸水解制备芦苇浆纳米纤维素工艺条件,结果表明纳米纤维素优化制备工艺条件为微波时间为10 min,反应温度为54.61℃,反应时间为3.02 h。优化条件下纳米纤维素得率平均为55.67%,与响应面法纳米纤维素得率预测值55.49%相接近。影响纳米纤维素得率的因素依次为微波时间、反应温度和反应时间。     

纳米晶纤维素悬浮液流变性能的研究

采用TAARES/RFS型高级旋转流变仪系统研究了纳米晶纤维素悬浮液的稳态、动态流变性能。稳态流变性能研究表明,在低浓度时(0.5%),纳米晶纤维素悬浮液的粘度随剪切速率的增大而降低,达到一定值后即趋于稳定,而在较高浓度时,纳米晶纤维素悬浮液的粘度则一直随剪切速率的增大而不断降低;动态流变性能研究表明,在较高浓度时(1.5%),纳米晶纤维素悬浮液的粘度随频率的增大有规律地下降;动态时间扫描结果表明,当浓度较高时(1.5%),纳米晶纤维素悬浮液的粘度随时间的增加而增大。     

纳米微晶纤维素热稳定性的研究进展

纳米微晶纤维素来自天然高分子聚合物,具有成本低、强度高、轻便等特点,并可循环利用或者生物降解。纳米微晶纤维素研究倍受关注,但纳米微晶纤维素存在一些实用方面的困难。制备过程复杂、热稳定性差等是限制纳米微晶纤维素大规模商业化应用的主要的因素。本文综述了纳米微晶纤维素的热降解机理及其热稳定性影响因素,探讨了提高其热稳定性的途径。     

纳米纤维素阻燃膜的制备及阻燃性检测概述

分别介绍了阻燃性能指标评价、阻燃纤维素纤维的制备、纳米纤维素的制备等方法,比较了阻燃防护服和森林防火服的阻燃性能指标评价国家标准,森林防火服的阻燃性能指标评价还另外采用了GB／T5454—1997纺织品燃烧性能试验氧指数法国家标准,探讨了纳米纤维素复合阻燃膜的制备方法及其应用前景。     

桉木浆纳/微米和脱脂棉纳米纤维素的形貌分析

用环境扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征了桉木浆纳/微米和脱脂棉纳米纤维素的形貌。环境扫描电子显微镜观察桉木浆纳/微米和脱脂棉纳米纤维素表面形貌不同,桉木浆纳/微米纤维素主要呈棒状,长度小于20 μm,直径可达0.377 μm;脱脂棉纳米纤维素主要呈球状,长度小于0.5 μm。利用环境扫描电子显微镜,脱脂棉纳米纤维素超声波破碎后直接观察和再经冷冻干燥后观察表面形貌有一定的差异。透射电子显微镜观察桉木浆纳/微米纤维素和脱脂棉纳米纤维素的长度可达到纳米级。