细菌纤维素的应用进展

细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)是由多种细菌新陈代谢的产物形成的不含木素、半纤维素以及其他抽提物的高结晶度的三维网状结构。这种结构使得BC有着一些特有的特性,如高纯度、高结晶度、较大的机械强度、高保水值、抗菌性、无毒性、生物相容性和生物降解性等,从而在多个领域有着广泛应用,如生物医药与组织工程、食品、电学、造纸、功能材料等。CNC是纤维素的纳米微晶状态,大部分CNC都是由天然植物纤维制备的。BC有着与天然植物纤维相似的结构,将BC制备成CNC,其特性又会发生一些变化,从而扩大了应用领域。     

微晶纤维素表面接枝对苯二胺的制备及其荧光性能

以微晶纤维素(MCC)为原料,高碘酸钠(NaIO4)为氧化剂首先制备了双醛纤维素(DAC),进而与对苯二胺(PPDA)进行小分子接枝反应,得到对苯二胺改性的微晶纤维素。通过红外光谱、热重分析、示差扫描量热仪和荧光显微镜分别表征了MCC氧化和接枝前后样品的变化,以及产物的荧光性能。结果表明,MCC经高碘酸钠氧化,可选择性地将C2、C3键的羟基氧化成醛基;对苯二胺接枝于DAC后可形成碳氮双键,具有明显的荧光效应。     

纳米纤维素改性制备重金属离子吸附剂研究进展

随着化工行业的发展,重金属离子污染日益加剧,严重威胁人体健康和生态安全。纳米纤维素作为一种含量丰富的可再生纤维素材料,具有优异的机械性能、高比表面积以及化学可修饰性等优点,在吸附领域应用前景广泛。综述了纳米纤维素及其吸附剂的制备方法,主要有直接改性和接枝改性等。同时也介绍了其在重金属离子吸附方面的应用进展。指出了纳米纤维素基重金属离子吸附剂存在的问题,并展望了纳米纤维素吸附剂可行的改性方向。     

纳米微晶纤维素胶体的流变性研究

深入研究了体系的质量分数、温度、剪切速率、pH值、盐浓度对纳米微晶纤维素胶体黏度的影响,发现纳米微晶纤维素胶体具有剪切稀化性,高温度、高酸碱度和无机盐存在条件下的良好增稠性,具有优异的流变学性质,可以用于食品,医药,日用化工等多种行业。     

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%。     

棒状纳米微晶纤维素诱导制备花状TiO2纳米晶体

以棒状纳米微晶纤维素(Nanocrystalline cellulose,NCC)为形貌诱导剂,TiCl4为原料,采用水解法在70℃的温度下反应4～6 h,制备了TiO2花状纳米晶体.采用TEM、HRTEM、XRD和FTIR对不同条件下制得的TiO2晶体的微观形貌、晶粒尺寸和晶相组成进行了表征,探讨了TiCl4的用量及反应时间对晶体形貌和晶型的影响,并对其形成机理进行分析.纳米微晶纤维素表面富含大量羟基,可与TiO2之间形成氢键连接,促使TiO2在其表面的异质成核和生长,同时纳米微晶纤维素在TiO2表面的吸附作用,改变了各晶面的表面能和生长速度,使TiO2沿着[110]方向优先生长形成一维针状物,针状物再进一步聚集形成花状聚集体.以甲基橙为目标污染物,测试了所得TiO2纳米花状晶体的光催化性能.结果表明,随着TiCl4用量的增多及反应时间的延长,所制得的TiO2纳米晶体中金红石含量增多,形貌逐渐复杂化,光催化性能下降.     

纤维素纳米晶改性及其环氧树脂复合材料的制备与性能研究

采用酸水解法从微晶纤维素中提取纤维素纳米晶(CNC),再分别用硅烷偶联剂和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化剂对纤维素纳米晶进行改性,然后采用浇铸成膜法制备纯环氧树脂膜、含量为5%CNC、偶联改性CNC(K-CNC)及其TEMPO氧化改性CNC(T-CNC)/环氧树脂(EP)复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计、热重分析仪和万能材料试验机对试样表面薄膜形貌结构、透光性能、热学性能、机械性能进行测试。结果表明：加入T-CNC及其K-CNC的EP复合材料,断面比纯EP膜更加粗糙,裂纹增加。加入CNC及改性后的CNC,EP复合材料的透光率有所降低,T-CNC/EP复合膜的透光率为83.9%,降低幅度最小,K-CNC/EP膜的拉伸强力为38.37MPa,拉伸强力最大,K-CNC/EP膜弹性模量为513.89MPa,和纯EP膜相比,其弹性模量增加了36.8%,T-CNC/EP及K-CNC/EP复合膜的热分解温度分别增加了7℃和10℃,热稳定性得以改善。     

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...     

环氧树脂_改性纳米纤维素复合材料的制备与性能研究

以脱脂棉为原料采用硫酸水解法制备纳米纤维素,通过采用偶联改性和TEMPO氧化改性方法进行改性,然后采用浇铸成膜法,制备纯环氧树脂膜、含量为5％(质量分数)CNC、偶联改性CNC(S-CNC)及其TEM-PO氧化改性(O-CNC)/环氧树脂复合材料.使用红外光谱、透射电镜、扫描电镜、紫外可见分光光度计、万能材料试验机、热...     

纤维素纳米纸的疏水改性及应用研究

纳米纤维素(NC)是自然界来源丰富的可再生天然高分子材料,不仅具备纤维素的基本性质,还拥有纳米材料的特殊性能.目前,以NC为基本单元成功制备了多种性能优异的结构和功能材料,其中由NC制备的柔性、透明纤维素纳米纸(CNP)材料因具有优异的力学性能、光学性能和热学性能,现已在各种多功能和高端应用上广泛使用.然而由于NC天然的亲水性,导致CNP材料在潮湿环境下的力学性能急剧下降,严重影响了CNP的应用性能.因此,改善CNP的亲水性,保持材料在潮湿环境下也具有增强的力学性能是纤维素应用不容忽视的问题.本文首先介绍了CNP的制备与性质,接着回顾了甲硅烷基化、乙酰化/酯化、聚合物接枝和物理吸附在CNP疏水改性上的研究进展,重点阐述了改性对CNP表面疏水性和应用性能的影响;最后介绍了CNP材料在太阳能电池、超级电容器和有机发光二极管上的应用.     

羧甲基纤维素增强膜的制备及性能

目的为了获得一种可用于食品包装的羧甲基纤维素增强膜。方法以羧甲基纤维素(CMC)为成膜基底,甘油为增塑剂,分别将质量分数为1%,3%,5%和10%的纳米纤维素(NCC)添加到CMC中,共混流延制备羧甲基纤维素增强膜(CMC-NCC)。结果 NCC的加入,提高了CMC的力学性能和对水蒸气的阻隔性能,还提高了CMC的热性能。FT-IR分析结果表明,CMC与NCC两者间形成了分子间氢键;XRD分析结果表明,NCC可以改变CMC的结晶排列。当添加质量分数为5%的NCC时,CMC-NCC的拉伸强度比纯CMC膜提高了25.6%,断裂伸长率降低了21.3%,透湿量降低了9%,热稳定性提高了2%,透光率维持在87%以上。结论 CMC增强膜具有力学性能高、阻湿性能好等优点,NCC提高了CMC的成膜品质。     

纳米SiO2的制备、改性和应用

综述了纳米SiO2的制备技术,包括气相法、电弧法、沉淀法、溶胶-凝胶法和微乳液法等.从物理改性和化学改性2个方面介绍了纳米SiO2的表面改性技术及其改性机理.全面概述了纳米SiO2在各个领域的应用情况,并对其发展前景进行了展望.     

三聚氰胺纤维的制备、改性及应用研究进展

三聚氰胺纤维是一种阻燃性能良好、价格便宜的新型无卤阻燃纤维,在阻燃织物和高温过滤材料方面有着广阔的应用前景.对三聚氰胺纤维的合成及改性研究作了较详细的描述,并对其应用情况进行了概述,同时展望了今后三聚氰胺纤维在性能改进上的研究趋势及其制备技术上可能的进展.     

纤维素/壳聚糖复合材料的制备与应用研究进展

纤维素/壳聚糖复合材料利用纤维素提高了共混材料的力学性能,同时保持了壳聚糖优良的生物相容性和抗菌性,无毒无污染。但是二者分子内和分子间含有大量的氢键,使得在水和常规有机溶剂中很难溶解,限制了复合材料的加工和应用,离子液体的出现为二者的溶解和复合提供了新的思路。综述了纤维素/壳聚糖复合材料的制备方法、制备体系及在工业吸附、生物医疗、食品包装和纺织工业领域的应用,重点介绍了离子液体在此复合材料制备过程中的应用,以为纤维素/壳聚糖复合材料的制备工艺和应用发展提供参考。     

纳米金粒子的理化性质、制备及修饰技术和应用研究现状及进展

概述了国内外近几年来纳米金粒子的研究新进展,并重点介绍了纳米金粒子的物理、化学、光学等特性,化学法与绿色环境法制备纳米金粒子以及各种分子修饰纳米金技术等,同时指出了纳米金粒子的实际应用情况以及今后的研究发展趋势。     

石墨烯的制备及改性方法研究进展

石墨烯是近些年来发现的一种新型碳材料,其完美的二维结构引起了科学家们的兴趣。文章综述了国内外石墨烯的制备及改性方法,并阐述了石墨烯各种制备方法及其优缺点,为石墨烯的工业化制备及功能化处理具有参考意义。     

Fe基非晶纳米晶喷涂粉末的制备及性能

利用氩气雾化方法制备出了Fe48Cr15Ni15Si5.8B2.7Mo6W4Al2Co非晶合金粉末,利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、粒度分析仪和差示扫描量热仪对粉末的微观结构、相组成、粒径分布以及热稳定性进行了分析。研究表明,所制备的粉末结构为非晶纳米晶结构,纳米晶的尺寸约为20～40nm;粉末颗粒形貌呈球形或椭球形,流动性很好。差热试验表明,粉末具有很强的非晶形成能力并且热稳定性非常好;筛分出来的小于47!m目的粉末粒度正态分布比较窄。     

纤维素化学改性的研究进展

纤维素作为自然界来源丰富的天然高分子材料,具有可再生、生物相容性好、可完全生物降解等优越性能,是最有潜力的绿色材料之一,对纤维素资源的有效利用已成为化学、化工和材料科学领域的研究热点。目前,纤维素的研究主要集中在以下三个方面:(1)寻找环境友好的溶剂体系,对纤维素溶液直接加工;(2)利用化学反应,减弱纤维素分子内及分子间氢键作用,制备可溶解在普通溶剂中的纤维素衍生物或接枝共聚物;(3)以纤维素衍生物为结构单元,通过引入特定基团或其他高聚物修饰来构建新型纤维素功能材料。然而,由于缺乏有效的纤维素溶剂,传统的纤维素改性均在多相介质中进行,存在工艺复杂、产品均一性差、结构控制困难及能耗高等问题,研究可发生化学反应的纤维素新溶剂体系成为解决这一问题的有效途径。在过去的几十年里,人们开发了多种新溶剂体系来溶解和加工纤维素,如N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)、聚甲醛/二甲基亚砜(PF/DMSO)、二甲基亚砜/三水合四丁基氟化铵(DMSO/TBAF·3H_2O)、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)、离子液体(ILs)、熔盐水合物、碱/尿素/水体系等。其中,DMAc/LiCl和ILs具有极强的化学稳定性,是纤维素均相酯化和接枝共聚的理想溶剂,碱/尿素/水体系由于碱的存在是纤维素进行均相醚化的优异介质。纤维素的均相化学改性为开发简单、经济、高效、高品质的纤维素基功能材料提供了新的途径。在上述体系中,以纤维素为原料已加工成不同类型的再生纤维素材料(再生纤维素纤维、膜、水凝胶、气凝胶、复合材料)及多种纤维素衍生物(纤维素酯、醚、接枝共聚物)。其中,TEMPO体系氧化反应、醛基-氨基的席夫碱反应、共价交联反应、叠氮-炔烃环加成反应、巯基-烯基的"点击化学"反应、活性/可控自由基聚合反应如原子转移自由基聚合(ATRP)、氮氧稳定的自由基聚合(NMP)及可逆加成断裂链转移聚合(RAFT),已成为纤维素基高聚物制备技术的发展态势,为纤维素的加工与功能化提供了新的多用途平台,在药物控释、污水净化、造纸行业、涂层材料等领域有广泛的应用。此外,纤维素衍生物除单独使用外,还可作为结构单元构筑具有新型结构与功能的纤维素材料,形成的接枝聚合物在特定条件下可表现出自组装行为。本文归纳了氧化纤维素的研究进展,综述了纤维素衍生物的最新制备方法及应用,介绍了基于交联纤维素构建纤维素水凝胶的发展现状,对比分析了传统自由基聚合、离子聚合、开环聚合及活性/可控自由基聚合制备纤维素接枝共聚物的原理与特点,最后探讨了未来纤维素的发展趋势。     

Ⅱ-Ⅵ型量子点的制备、修饰及其生物应用

根据近10年的研究情况对Ⅱ-Ⅵ型量子点的制备、修饰进行了介绍,分析了量子点制备过程中的优、缺点. 探讨了Ⅱ-Ⅵ量子点在生物应用的最新研究成果,并对其研究前景进行了预测.     

石蜡微胶囊的制备及改性研究进展

目的概述石蜡相变材料微胶囊在相变温控、能量利用和热交换等主要应用领域内的研究状况,并对未来的应用与发展进行展望,旨在为石蜡微胶囊的改性研究提供一定思路。方法通过分析和总结近年来国内外有关石蜡微胶囊材料的文献,主要从石蜡微胶囊材料的制备方法和改性手段等方面对目前的石蜡微胶囊材料进行综述。结果石蜡微胶囊的壁材结构和芯材成分对石蜡微胶囊的热性能有非常重要的影响,通过对壁材和芯材的改性,提升了石蜡微胶囊的热性能。结论石蜡微胶囊的改性能够实现更高热性能的目标,达到更多热应用的要求,具有很大的发展潜力,在主要应用领域内能得到更加广泛的应用,但仍存在着一些亟待解决的问题。