纳米纤维素/Al2O3胶体/PE锂离子电池隔膜的制备及其成膜机理

当前商业上常用聚烯烃薄膜作为锂离子电池隔膜,但是其热收缩性差和力学性能弱的缺点限制了锂离子电池的应用,因此研究具备高热稳定性和对电解液具有良好润湿性的电池隔膜显得尤为重要。本文利用层层自组装技术制备纳米纤维素/Al₂O₃胶体/PE锂离子电池隔膜,探究出了制备NC/A-PE膜的适宜条件：Al₂O₃溶胶的固含量为2%（质量分数）,麦麸纳米纤维素悬浮液的固含量为0.2%（质量分数）,浸润时间为5min,组装层数为20层。结果表明,组装后的电池隔膜的热稳定性和电解液润湿性均得到了显著改善;其杨氏模量最高可提高至原来的235.2%,在电池隔膜组装的过程中能有效抵抗形变;经过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、场发射扫描电镜（FEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征,证实氧化铝及纤维素成功地组装于PE基膜上,呈现出层次分明、厚度均一的多层膜结构,以此方法制备的电池隔膜安全无毒,热稳定性、力学性能和电解液润湿性得到了显著改善,有潜在的应用前景。     

纳米纤维素基无机复合抗菌膜材料的研究进展

纳米纤维素作为一种高值绿色天然聚合物，因其兼具优异的机械性能、可成膜性、高透明度、可生物降解性、生物相容性好等特性，成为无机抗菌原料良好的载体或者基材，这类复合抗菌材料不仅成膜具有一定的机械强度和透明性，而且可提高无机抗菌剂的稳定性，在抗菌功能膜材料领域具有潜在的应用前景。近年来，以纳米纤维素为基体，引入无机抗菌纳米粒子制备纳米纤维素基无机复合抗菌材料成为抗菌新材料的研究热点。基于此，该文着重从纳米纤维素在复合抗菌膜材料制备中的作用与功效，综述了不同无机抗菌纳米粒子与纳米纤维素复合制备纳米纤维素基无机复合抗菌膜材料的研究进展，分析了各类纳米纤维素基无机复合抗菌膜材料的制备及应用优势，最后对纳米纤维素基复合抗菌材料的未来进行了总结和展望，以期为纳米纤维素基有机-无机复合材料的研究提供参考。     

无机超细粉体改性锂离子电池隔膜的研究进展

综述了近年来无机超细粉体改性锂离子电池隔膜的研究进展,首先介绍了已在锂电隔膜改性上商业应用的Al₂O₃和AlOOH对传统聚烯烃膜和新型静电纺丝膜的改性方法和改性效果,随后又对常规无机材料TiO₂和SiO₂粉体对锂电隔膜的改性进行了叙述,最后对BN等非常规隔膜改性无机材料进行了简介;总结和讨论了无机材料改性后隔膜的组分、结构和性能对锂离子电池综合性能的影响,并对其无机材料改性锂电池隔膜的未来发展趋势进行了展望。     

生物基细菌纤维素/膨润土无机凝胶复合材料的制备

通过向以水稀释3倍体积的玉米芯水解液中加入膨润土无机凝胶,利用木醋杆菌原位发酵技术制得细菌纤维素/膨润土无机凝胶复合材料,并对其微观形貌进行表征,对发酵液的pH、产量、糖转化率和持水量进行了测试。结果表明:扫描电子显微镜照片显示膨润土无机凝胶吸附于细菌纤维素的表面和孔内;发酵液的pH随膨润土无机凝胶添加量的增大而上升并最终保持在8左右;产量随膨润土无机凝胶添加量的增大而增大;糖转化率随膨润土无机凝胶添加量的增大而减小;复合材料的持水量随着膨润土无机凝胶添加量的增大而减小。     

一种新型有机-无机复合发光材料

采用溶胶-凝胶法合成掺Eu(BA),的SiO2发光材料。研究了凝胶玻璃中苯甲酸和稀土离子的配位情况,稀土离子的掺入浓度对发光性能的影响。通过红外光谱和荧光光谱证明了溶胶-凝胶法可以在SiO2中原位合成Eu(BA)3。     

纤维素基分离膜材料的应用研究进展

膜是具有选择性分离功能的材料,在某种推动力作用下,利用膜的选择性分离可实现不同组分的分离、纯化、浓缩目的。膜技术在水处理、生化制药、食品制造、石油化工、医疗卫生等领域占据着不可替代的地位。纤维素是自然界中分布最广、储量最为丰富的一类可再生资源,其特殊的分子结构赋予了材料优异的性能,是一种很好的膜材料。文章介绍了分离膜技术的特点,阐述了纤维素在膜领域的高值化利用,同时对近年来国内外关于纤维素基膜材料的制备、性能进行了总结,综述了其在水处理、气体分离、生物医用、手性拆分、电池隔膜等领域的应用研究进展,并对进一步值得研究的重点方向进行了展望。     

热电池用氮化硼纤维基复合隔膜的研制及性能研究

以氮化硼纤维平纹布为载体,用前驱体转化法在平纹布内部均匀复合纳米氧化镁颗粒,制备出了氮化硼纤维基复合隔膜。用SEM、厚度测试、热处理、TG-DSC、电解液吸附能力测试等手段研究了复合隔膜的结构、稳定性及电解液吸附能力。研究表明:所制备的复合隔膜结构致密,厚度为300μm左右,内部均匀复合纳米氧化镁颗粒,具有良好的高温稳定性能。复合处理工艺能够显著提高隔膜的电解液吸附能力和保持能力,电解液吸附率达160%以上。     

纳米SiO2对Zn-Ni/纳米SiO2复合镀层性能的影响

先通过赫尔槽试验优化了乙酸盐体系电镀Zn-Ni合金的基础镀液配方,得到了全光亮的赫尔槽试片;再向基础镀液中添加纳米SiO_2,通过单因素试验研究了纳米SiO_2的质量浓度对Zn-Ni/纳米SiO_2复合镀层的孔隙率及耐蚀性的影响。结果表明:当纳米SiO_2的质量浓度为8g/L时,Zn-Ni/纳米SiO_2复合镀层的孔隙率最低,耐蚀性最好。     

细菌纤维素/碳纳米管/MnO2复合超级电容器电极

基于细菌纤维素(BC)的三维多孔及柔性支架结构和碳纳米管(MWCNT)的优良导电性,构筑起BC/MWCNT自支撑导电基底。其中,二者通过氢键紧密结合,协同赋予复合基底优良的电导率和机械性能。然后将二氧化锰(MnO₂)电沉积在该基底上,构建了一种新型的BC/MWCNT/MnO₂薄膜电极。BC/MWCNT复合膜的多孔结构、电解质吸收特性及蜂窝状活性MnO₂纳米片的桥连结构,赋予其出色的电化学性能(在1 mA cm_-2^{的电流密度下},其面积比电容和质量比电容分别达到1.17 F cm_-2^和200 F g_-1⁾和显著的循环稳定性(在20 mA cm_-2^{的电流密度下进行}10000次循环后,其比电容保留率稳定在96%)。这种无粘合剂的薄膜电极制备简便且成本低廉,在开发柔性储能器件方面具有巨大潜力。关键词：细菌纤维素(BC);碳纳米管(MWCNT);二氧化锰(MnO₂);膜电极;电化学性能中图分类号：TQ630 文献标识码： A 文章编号：1003-5214 (2020) 01-0000-00     

无机纳米相一纳米纤维素杂化纳米材料的研究进展

分别介绍了近年来利用贵金属纳米粒子、无机陶瓷纳米相（包括金属氧化物、金属硫化物、黏土类、纳米羟基磷灰石和纳米碳酸钙）、磁性纳米纤维素、碳纳米相与纳米纤维素进行复合的研究进展,并建议加强对纳米纤维素基杂化材料的基础理论研究,改进现有制备方法并开发出更加节能减耗的新方法,以及更多极具应用前景的无机纳米材料实现优势互补的分子级复合,定向设计合成出适用不同场合、满足不同需求的高性能、多功能新型先进复合材料。     

细菌纳米纤维素复合抗菌水凝胶敷料的性能研究

为了保留细菌纤维素(BNC)独特的纳米三维网络结构,并改善其用于敷料时性能单一的不足,通过旋转浸渍法,将BNC与海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)复合,再置于硼酸(BA)-氯化钙溶液中浸渍交联,得到力学性能增强、抗菌效果显著、促凝血优异的复合水凝胶敷料。通过场发射电子显微镜、红外光谱、拉力测试、水蒸气透过率、抑菌圈和振荡法抗菌测试、全血凝固时间测定等手段表征了复合抗菌水凝胶的结构和性能。结果表明,SA、PVA与BNC实现了很好的复合,最大断裂拉力比纯BNC提高了3倍,杨氏模量提高了5倍多;复合抗菌水凝胶具有良好的水蒸气透过率,达到751.8±40 g/m~2/24h;SA/PVA/BNC水凝胶具有广谱抗菌性能和良好的促凝血效应,在功能性敷料领域应用潜力巨大。     

核壳结构S/MnO2复合材料对锂硫电池性能的影响

锂硫电池是下一代高能量密度二次电池的首选,但目前实际能量密度远未达到预期水平,构建高硫负载量下依旧能让锂、硫多相电化学反应高效进行的硫正极是关键之一.将纳米片状MnO2包覆在纳米硫球外表面,制备S/MnO2核壳结构复合材料,通过壳层MnO2来抑制穿梭效应、促进电化学反应,以优化多孔硫正极中表观电化学反应过程,改善锂硫电...     

一种棒状纳米微晶纤维素的物性研究

通过X -射线衍射、透射电镜 (TEM)、激光光散射、示差扫描量热分析 (DSC)、热重分析 (TGA)以及红外光谱等分析手段 ,研究了一种具有纳米尺寸的棒状微晶纤维素的物理化学性质 ,着重研究了它在不同温度下的热行为。结果表明 ,由于粒径及比表面积的变化 ,这种棒状微晶纤维素的热行为与天然纤维素以及经过DMSO前处理的纤维素相比较 ,具有一些独特的性质     

二氧化钛负载细菌纤维素纳米复合材料的抗菌性及细胞相容性的研究

利用细菌纤维素的超精细网络结构和持水率高的特点,通过钛酸异丙酯水解在细菌纤维素上原位负载了TiO2颗粒,并对其微观结构等进行表征,同时对二氧化钛负载细菌纤维素纳米复合膜的抗菌性能和生物相容性进行研究.抗菌实验结果说明TiO2/BC纳米复合材料具有很强的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别达到15 mm和...     

细菌纤维素——一种新兴的生物材料

文章就细菌纤维素的特点,生物合成途径,代谢调控,发酵方法,功能及应用等进行了详细阐述。     

壳聚糖/纤维素复合微球对Cu2+的吸附

制备壳聚糖/纤维素(CS/CE)和交联壳聚糖/纤维素(ECS/CE)复合微球,用于吸附重金属离子,考察了微球对Cu2+的吸附性能。溶解性测试表明交联反应可提高微球在酸性介质中的化学稳定性。静态吸附表明,CS/CE和ECS/CE均能有效吸附Cu2+,pH 6附近吸附容量最大。吸附等温线与Langmuir和Freundlich模型均吻合,由Lang-muir模型得到的Cu2+饱和吸附容量分别为38.76 mg/g(CS/CE)和34.13 mg/g(ECS/CE)。CS/CE和ECS/CE对Cu2+的吸附初期为内扩散控制,但后期为配合反应控制。FTIR和X-射线光电子能谱(XPS)分析表明,壳聚糖中的N为Cu2+的主要吸附位,发生表面配合吸附。     

复合二氧化硅纳米颗粒的制备及在生物分析方面的应用

描述了二氧化硅纳米颗粒的3种常见制备方法,并对其在生物分析方面的应用如生物传感器、DNA/RNA检测和收集、基因送递等进行了讨论。     

表面活性剂对镀镍液中SiO2纳米颗粒分散的影响

电镀溶液中纳米颗粒的分散是复合镀技术中需要解决的首要问题,以十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇-10000为分散剂,对镀镍溶液中的SiO2纳米颗粒进行改性.通过沉降实验对表面改性后的SiO2纳米颗粒悬浮液的稳定性进行了比较分析.结果表明,当十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇-10000在悬浮液中的质量浓度分别为2g/L和1.5g/L时,SiO2纳米颗粒能够均匀悬浮,稳定分散.     

寡层Ti3C2Tx改性锂硫电池隔膜的研究

利用氟化锂和盐酸对前驱体Ti₃AlC₂进行刻蚀,成功得到寡层Ti₃C₂T_x纳米片,通过真空抽滤将其负载至商用锂硫电池PE隔膜上,得到修饰层厚度约为710 nm的层状选择性透过Ti₃C₂T_x材料修饰PE隔膜。通过层间距筛分多硫化物和锂离子,该复合隔膜能够有效阻挡多硫化物的穿过,但不影响锂离子的传输。实验结果表明,选择性透过隔膜的锂硫电池具有优异的循环性能,在1 C倍率下,其初始比容量为750.3 mA·h/g,循环200圈后比容量仍然有481.3 mA·h/g,容量保持率高达64.15%。