硅烷偶联剂改性纳米纤维素气凝胶的制备及其表征

为研究硅烷偶联剂含量对纳米纤维素气凝胶性能的影响,选用氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)2种硅烷偶联剂对纳米纤维素(CNF)气凝胶进行修饰。通过扫描电子显微镜、热重分析仪、万能强力机和热常数分析仪进行测试与表征。结果表明:硅烷偶联剂的添加使改性气凝胶红外光谱图上出现了含硅峰值,但并未改变气凝胶的组分;改性后气凝胶的孔洞明显增多;MTMS与CNF的质量比为1∶2时,改性气凝胶的压缩回弹性最好(7.25 kPa);MTMS的添加使改性气凝胶具有良好的疏水性,接触角为156°;随着KH-550的添加,气凝胶导热系数先降低后升高;随着MTMS的添加,气凝胶导热系数逐渐降低。     

羟乙基纤维素基载银复合气凝胶的制备及性能

针对生活用水、工业用水细菌含量不达标问题,本文以羟乙基纤维素(HEC)、纳米银溶液为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂制备了一种基于羟乙基纤维素的复合气凝胶抗菌过滤材料(HEC-PVP)。研究了HEC-PVP复合气凝胶的抗菌性能,探讨了HEC-PVP复合气凝胶的制备工艺,同时分析了较优工艺条件下制备的HEC-PVP复合气凝胶的力学性能、水中结构稳定性、抗菌性能等。     

疏水纳米纤维素气凝胶的制备及保温隔热性能

针对废旧纯棉织物再利用率较低的问题,以废旧纯棉织物为原料制备纳米纤维素气凝胶,并分别采用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂对气凝胶进行疏水改性。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪、表面接触角测试仪以及导热系数测试仪研究了疏水改性剂种类和添加量对气凝胶结构和性能的影响。结果显示,采用MTMS为改性剂制备的疏水纳米纤维素气凝胶的结构和性能优于TMCS。综合考虑MTMS添加量对气凝胶结构、疏水性、热稳定性和保温隔热性的影响,得出MTMS与CNF的最佳质量比为2∶1,此时疏水气凝胶的结构比较平整均匀,疏水性、热稳定性分别增加了1.22倍和1.43倍,导热系数降低了12.3%。     

纳米纤维素基气凝胶的制备及其吸附分离应用研究进展

纤维素基功能材料的产业化是传统造纸行业转型升级的重要发展方向。纳米纤维素基气凝胶是一种基于纳米纤维素制备而成的轻质固体材料,具有孔隙率高、比表面积大、低密度和可生物降解等优点,在吸附分离领域有广泛的应用。本文对纳米纤维素基气凝胶的制备方法进行了总结,探讨了制备过程对纳米纤维素基气凝胶结构的影响,综述了纳米纤维素基气凝胶在吸附分离领域中的应用进展,并展望了其应用前景。     

阻燃纤维素气凝胶研究进展

纤维素作为天然高分子材料一直受到研究人员的广泛关注。其中,纤维素气凝胶凭借其可生物降解性、多孔性等特点,在阻燃隔热等领域展现出应用潜力。本文介绍了纤维素气凝胶的特点及制备方法,并对不同阻燃纤维素气凝胶的阻燃原理、优缺点和研究现状进行了详细综述。最后对阻燃纤维素气凝胶现有难点和发展前景进行了展望,提升阻燃效果和探索绿色、经济、可连续的生产方法是今后阻燃纤维素气凝胶重要的研究方向。     

负载纳米氧化锌的明胶/乙基纤维素气凝胶的制备及抑菌能力分析

本实验旨在构建一种明胶/乙基纤维素气凝胶,研究其三维结构与物理性能,并装载纳米氧化锌测试其抑菌能力.通过静电纺丝技术制备明胶/乙基纤维素纳米纤维膜,再将该膜通过冷冻干燥方法制备成气凝胶,并添加海藻酸钠和氯化钙进行交联;通过测定微观形貌、孔隙率、热导率、水稳定性、机械性能、热稳定性和晶体形态等对气凝胶的理化性质进行分析,...     

纳米纤维素碳气凝胶制备及其电催化性能研究

本研究以纤维素纳米纤丝(CNF)为碳骨架,氮含量高的类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)为氮源和造孔剂,成功制备了一种具有分级多孔结构的氮掺杂碳气凝胶(NCA)电催化剂。研究了NCA的物理化学结构与氧还原反应(ORR)活性之间的关系,以及其锌-空气电池性能。该NCA催化剂表现出较高的比表面积(381.77 m~2/g)、分级多孔结构,氮掺杂含量3.27%。ORR测试结果表明,NCA具有优异的ORR催化活性,半波电位可达0.83 V,接近商业铂碳(Pt/C)电催化剂。进一步将NCA作为阴极催化剂用于组装水系锌-空气电池,在电流密度为10 mA/cm~2下可以实现长达110 h的循环充放电,具有良好的电池使用性能。     

废纸制备聚苯胺纤维素气凝胶及其性能的研究

本研究以废纸作为纤维素源（CEL）、聚苯胺（PANI）为导电性物质,基于原位聚合法原理制备了一种PANI气凝胶复合材料,最终获得了轻质（密度<0.05 g/cm³）、抗电磁干扰的气凝胶。通过傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪（TG）和矢量网络分析仪对气凝胶复合材料的组成、形貌、热稳定性和电磁参数进行表征,并研究了苯胺单体用量对复合材料电磁屏蔽等性能的影响。结果表明,随着苯胺单体用量的增加,气凝胶复合材料的热稳定性提高。当苯胺单体用量为30%时,气凝胶复合材料的热稳定性高;频率在8.2 GHz时,气凝胶复合材料屏蔽效能（SE）达9.5 dB以上。     

纳米银颗粒/纳米纤维素复合材料的水热法制备及其抗菌性能

本研究以TEMPO氧化纳米纤维素(TOCNF)为唯一载体和分散剂,AgNO₃溶液为银源,通过水热法合成纳米银颗粒(AgNPs),制备纳米银颗粒/纳米纤维素复合材料(Ag-CNF),并探究了TOCNF含量和Ag⁺浓度对Ag-CNF性能的影响。结果表明,在1%TOCNF和10 mmol/L Ag⁺条件下合成的AgNPs分散均匀,无明显大颗粒聚集,其平均粒径为22.3 nm,对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)分别表现出直径为2.70 mm和3.50 mm的抑菌圈,具备良好的抗菌性能。     

双醛淀粉制备工艺的优化研究

采用高碘酸盐氧化玉米淀粉的方法制备双醛淀粉,探讨了pH值、高碘酸钠与淀粉摩尔比、高碘酸钠浓度、反应温度、反应时间及投料方式对双醛淀粉中醛基含量的影响,得出双醛淀粉制备工艺的优化条件。结果显示,在pH值为1.2～1.5、高碘酸钠与淀粉的摩尔比为1.1∶1、高碘酸钠浓度为0.5mol/L、反应温度在33～40℃之间、反应时间3h条件下,并采用将淀粉加入到高碘酸钠溶液中的投料方式,可得到高醛基含量的双醛淀粉。     

双醛淀粉湿强剂的合成

研究了以木薯淀粉为原料、以高碘酸钠为氧化剂合成双醛淀粉的工艺条件，通过对不同氧化度双醛淀粉的红外光谱和结晶研究，对制备DAS的反应进程进行了探讨，结果表明，根据需要可制得不同氧化程度的双醛淀粉，与原淀粉相比其物理和化学性质都发生了很大的变化。     

高碘酸钠氧化木薯淀粉制备双醛淀粉工艺研究

以NaIO_4作氧化剂,氧化木薯淀粉制备双醛淀粉的适宜工艺条件为:淀粉乳含量10%,高碘酸钠与淀粉物质的量之比1.1:1,反应溶液pH值3,反应温度40℃,搅拌反应3h。在选定的试验条件下,制备的双醛淀粉产品中双醛含量93.5%,产率96.7%。制得的双醛淀粉经红外光谱表征,波长1 750cm~(-1)处出现明显吸收峰,波长2 750cm~(-1)处出现弱吸收峰,说明产物中醛基的存在。     

胶原/氧化羟丙基甲基纤维素复合膜的制备与表征

为了制备性能更优的胶原膜,使其更好地应用于食品包装领域,采用不同氧化度的氧化羟丙基甲基纤维素(DHPMC)与胶原以质量比1:1.25共混成膜,考察DHPMC氧化度对胶原复合膜理化性能的影响。结果表明,胶原复合膜的三股螺旋结构未被破坏,且相比于纯胶原膜,其机械性能、热稳定性、耐酶降解性和亲水性能均有增强,结构更加均匀致密。当DHPMC氧化度较低(氧化度17.78%)时,DHPMC分子中的醛基与胶原的氨基形成共价键,体系的相互作用增强,且DHPMC氧化度低,对复合膜的成膜性能影响小,使得复合膜的抗张强度(115.74 MPa)和热变性温度(76.24℃)相较于胶原/羟丙基甲基纤维素(HPMC)复合膜(104.69MPa,69.67℃)提高。当DHPMC氧化度较高(氧化度45.12%)时,DHPMC的醛基含量增加,但同时纤维素降解程度也增加,使得复合膜的抗张强度(93.56 MPa)和热变性温度(71.13℃)下降。因此,采用低氧化度的DHPMC与胶原共混可制得综合成膜性能更优的复合膜,将扩大其在食品包装中的应用范围。     

基于三元低共熔溶剂体系制备阳离子化改性纤维素纳米纤丝及其性能研究

本研究以相思阔叶木浆为原料,采用氯化胆碱-甘油-氨基胍盐酸盐三元低共熔溶剂（DES）体系对高碘酸钠氧化生成的双醛纤维素（DAC）进行阳离子化改性预处理,结合超微粉碎和高压均质处理,制备阳离子化改性纤维素纳米纤丝（CCNF）。结果表明,经过DES阳离子化改性预处理后制备的CCNF比未经过任何改性处理所制备的CNF的结晶度增加,预处理60 min时,CCNF最大结晶度为63.36%,阳离子基团的引入使Zeta电位显著增大,由-18.0 mV至53.4 mV,但DES预处理会破坏纤维的内部结构,从而使悬浮液稳定性降低。     

抗菌性载银纳米微晶纤维素的制备及表征

以纳米微晶纤维素（NCC）为载体、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为分散剂,利用葡萄糖还原硝酸银以制备纳米银颗粒,得到载银纳米微晶纤维素溶液。利用紫外可见分光光度计、透射电子显微镜、X射线衍射仪对载银纳米微晶纤维素溶液进行表征。结果表明,由此体系制备的载银纳米微晶纤维素中纳米银颗粒平均粒径为10～20 nm,为晶体结构,且分散均匀。利用抑菌圈法对载银纳米微晶纤维素的抗菌性能进行检测,发现其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等均有较好的抑制作用。     

双醛蜡质玉米淀粉的制备与特性研究

以蜡质玉米淀粉为原料,高碘酸钠为氧化剂,通过单因素实验,得到双醛淀粉制备的最优工艺条件:高碘酸钠与淀粉物质的量之比1.1:1,反应pH3.0,温度30℃,反应时间2h,淀粉乳浓度8%,得到的双醛淀粉中醛基含量为87.36%。偏光显微镜图片显示,样品醛基含量越高,偏光十字越少;通过红外图谱的表征,发现在波长为1729cm-1处出现明显的吸收峰,说明反应产物中有醛基存在;布拉班德粘度曲线表明,双醛淀粉的起糊温度比原淀粉高,峰值粘度随氧化度的升高而降低;X-射线衍射图谱表明,强峰吸收随着醛基含量的升高而消失,说明淀粉的结晶结构被破坏。     

双醛淀粉改性明胶膜的制备与性能研究

利用双醛淀粉(DAS)交联明胶,制备了DAS改性明胶膜,研究了DAS改性对明胶膜力学性能、溶胀性能、吸湿性能和热降解稳定性能的影响。结果表明:DAS能有效地与明胶发生交联反应。适量DAS的交联可大幅提高明胶膜的拉伸强度。DAS交联可赋予明胶稳定的结构,有效地降低明胶膜对水的敏感性。随着DAS用量的增加,明胶膜的平衡溶胀率逐渐降低。DAS交联可降低明胶膜的吸湿率,在DAS用量为3%～5%时,膜的平衡吸湿率最低。经DAS改性后,明胶膜的热降解温度升高,表明其耐热降解稳定性得到提高。     

采用低温工艺制备双醛淀粉

双醛淀粉的制备大多是在 3 0～ 40℃下 ,非均相体系中完成。文中采用拟均相体系在低温下 ( 0℃ )制备了双醛淀粉。试验结果表明 ,拟均相体系使低温下淀粉被氧化的速度提高 ;而且避免了DAS被过氧化的可能 ,产品性能得到改善 ;使反应的最适 pH由原来的 1 5提高到 4 4。