纳米材料改性纸张包装性能的研究进展

目的综述国内外纳米材料改性纸张性能的研究进展,为进一步开发纳米材料在包装工业中的应用提供科学的研究基础。方法概括纳米材料改性纸张性能的方法,分析纳米纤维素、壳聚糖纳米粒子、纳米黏土、纳米氧化物和金属纳米粒子分别对纸张包装性能的影响,及国内外相关的研究进展,并进一步总结纳米材料改性包装纸的应用领域和发展展望。结论大量研究结果表明,在造纸时加入或在纸表面涂覆纳米材料是改善纸张表面特性、光学特性、力学特性、印刷适性和阻隔性能等的有效途径。     

碳纤维表面改性及其对碳纤维/树脂界面影响的研究进展

碳纤维具有优异的性能,常用于树脂基体的增强。然而,碳纤维表面具有疏水性和化学惰性,导致其与树脂基体间的界面粘结性较差,因此,有必要对碳纤维进行表面改性。综述了近几年国内外碳纤维表面改性方法的研究进展,以及这些改性方法对碳纤维与树脂基体界面性能的影响,并将这些表面改性方法分为湿化学法改性、干法改性、纳米材料改性三大类,具体的改性方法包括上浆剂改性、等离子体改性、纳米粒子改性等,并对纳米材料改性作了较详细的介绍,希望能为碳纤维表面改性提供一些帮助。     

纳米材料对塑料改性的研究

讨论了纳米无机粒子在塑料改性中的功能及作用,综述了纳米材料改性塑料的制备方法及在塑料性能改善方面的研究进展。总结了纳米材料改性塑料的表征方法,最后展望了纳米塑料的发展前景。     

改性碳纳米材料在低温燃料电池中的应用

碳纳米材料(如炭黑、介孔碳、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维、碳纳米角等)因其优异的电学性能和结构特性(良好的导电性能和超大的比表面积),被研究者广泛用作低温燃料电池贵金属催化剂的载体。然而,作为催化剂载体的这类碳纳米材料通常都存在电化学腐蚀的问题,碳载体的腐蚀通常会导致贵金属纳米催化剂的聚集,这将使催化剂的性能降低。为了改善碳载体的抗腐蚀性能,提高金属纳米粒子的活性和稳定性,许多研究工作致力于制备特殊结构的碳纳米材料,或对碳纳米材料进行表面修饰、掺杂等。与此同时,为了取代价格昂贵的贵金属催化剂,非贵金属催化剂的研究也成为一大热点,掺杂碳纳米材料就是研究热点之一。对近几年来围绕碳纳米材料制备、改性,以及这些改性碳纳米材料作为金属纳米粒子载体等的研究工作做了较为详细的综述,同时介绍了掺杂碳纳米材料作为氧还原催化剂的研究进展。     

改性碳纳米材料在低温燃料电池中的应用

碳纳米材料(如炭黑、介孔碳、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维、碳纳米角等)因其优异的电学性能和结构特性(良好的导电性能和超大的比表面积),被研究者广泛用作低温燃料电池贵金属催化剂的载体.然而,作为催化剂载体的这类碳纳米材料通常都存在电化学腐蚀的问题,碳载体的腐蚀通常会导致贵金属纳米催化剂的聚集,这将使催化剂的性能降低.为了改善碳载体的抗腐蚀性能,提高金属纳米粒子的活性和稳定性,许多研究工作致力于制备特殊结构的碳纳米材料,或对碳纳米材料进行表面修饰、掺杂等.与此同时,为了取代价格昂贵的贵金属催化剂,非贵金属催化剂的研究也成为一大热点,掺杂碳纳米材料就是研究热点之一.对近几年来围绕碳纳米材料制备、改性,以及这些改性碳纳米材料作为金属纳米粒子载体等的研究工作做了较为详细的综述,同时介绍了掺杂碳纳米材料作为氧还原催化剂的研究进展.     

纳米食品保鲜膜研究进展

目的 综述纳米材料及其制备纳米保鲜膜,以及其在食品保鲜中研究和应用现状。方法 介绍常用纳米包装保鲜膜中常用的纳米材料,包括ZnO纳米粒子、TiO₂纳米粒子、SiO₂纳米粒子、介孔SiO₂纳米粒子、Ag纳米粒子,以及纳米保鲜膜制备方法。结果 在传统膜或保鲜膜中添加纳米粒子,可以有效改善膜的力学性能、阻隔性能及抑菌性能,可有效延长食品货架期和贮藏保鲜期。结论 与传统膜相比,纳米膜在食品包装保鲜具有优异特性,具有巨大应用潜力。然而,如何改善光催化等纳米薄膜应用的局限性需要进一步研究。     

聚丙烯/无机纳米复合材料研究进展

少量纳米粒子可同时实现对聚丙烯(PP)基体的增强增韧并对其力学性能、结晶性能、抗老化及抗茵等性能均会产生一定的影响.用无机纳米粒子改性PP可制备综合性能优异的聚丙烯/无机纳米复合材料,是目前复合材料领域研究的热点.综述了无机纳米粒子改性聚丙烯的最新研究进展,在介绍PP纳米复合材料体系和制备方法的基础上重点对PP纳米复合材料的微观结构、力学性能,结晶和抗老化等性能进行了综述.研究表明少量纳米粒子可大幅度提升基体材料的综合性能,但目前许多文献报道的表面改性和制备技术仍没有解决纳米团聚的难题,特别是要实现工业生产则纳米粒子在PP基体中的分散性尚需进一步改善.     

纳米晶体材料腐蚀行为的研究进展

抗腐蚀能力是实现纳米材料广泛应用的关键.综述了近几年国内外在这一领域的研究进展,重点介绍了表面纳米化金属和纳米软磁材料的耐腐蚀性能,针对不同方法制备纳米材料的腐蚀行为进行了讨论和比较.并分析了纳米晶体材料腐蚀研究中存在的问题,提出了进一步研究的思路.     

无机纳米粒子的表面改性及其在聚合物填充改性中的应用进展

无机纳米粒子因其本身所具有的纳米特性,在聚合物填充改性中有着广阔的应用前景.简述了纳米粒子的结构与特性,着重介绍了纳米粒子的分散和表面处理以及在聚合物填充改性方面的应用研究进展.     

纳米纤维素在可降解包装材料中的应用

目的综述纳米纤维素在可降解包装材料中的应用研究。方法总结国内外纳米纤维素在包装领域的最新研究,简述纳米纤维素的制备方法与特性,详细介绍纳米纤维素在生物质薄膜材料、生物质发泡材料、缓释抗菌材料和纸张中的应用研究,以及纳米纤维素功能性材料在包装中的研究进展,并讨论纳米纤维素应用在食品包装中的安全问题。结果纳米纤维素性能优异、绿色环保,作为可降解包装材料的增强成分可以提高复合材料的力学性能和阻隔性能,并可赋予材料特殊的功能。结论纳米纤维素在包装领域有着巨大的应用潜力,利用农作物及其剩余物制备纳米纤维素拥有广阔的发展前景。     

纳米材料改进酚醛树脂烧蚀性能的研究进展

简要介绍了纳米碳粉、纳米碳纤维和蒙脱土等纳米材料在改性酚醛树脂烧蚀性能方面的研究进展,分析了各种方法的改性机理、优缺点以及研究现状.指出纳米材料改性是一个工艺简单、适应面广、颇具前景的研究方向.     

双亲性二氧化硅纳米粒子的合成及应用

采用Stober溶胶-凝胶法制备出二氧化硅纳米颗粒，用十八烷基三氯硅烷（OTC）进行表面改性，利用SEM、FT-IR对改性纳米粒子进行表征，并对玻璃表面新鲜汗垢手印进行显现。结果表明，合成的双亲性二氧化硅纳米粒子双亲性能良好、形态均一、稳定性较好。此纳米材料显现手印效果显著，具有选择性强、背景干扰小等特点。     

利用等离子体技术制备和改性碳基纳米材料的研究进展

碳纳米材料如碳纳米管、石墨烯等具有超高的电导率、良好的力学强度及大的比表面积,近年来对它们的研究重点由碳纳米材料自身的性能逐渐扩展到碳纳米材料衍生物及碳基纳米复合材料的构建、性质及应用。碳基纳米材料的传统合成方法主要是化学法和电化学法,但步骤较繁琐、容易引入杂质元素等缺点制约了这些传统方法的进一步发展。作为一种制备与处理纳米材料的全新方法,等离子体技术得到了越来越广泛的关注。利用等离子体技术合成与改性碳基纳米材料的研究方向主要有:(1)通过改进等离子体源,提高其稳定性及工作效率,使其更适合制备和处理碳基纳米材料;(2)通过与不同的异质纳米材料复合,改善碳基纳米材料的物理化学性能;(3)拓展碳基纳米材料在环境保护和其他领域的应用。研究发现,相比于传统合成方法,等离子体技术具有较少引入杂质、产物催化活性较高、反应时间较短等特点。特别是低功率低气压条件下的电感耦合等离子体源,其对碳纳米材料的损伤较小,通过改变等离子体气氛,可以有效地还原或氧化碳纳米材料,这不仅去除了碳纳米材料表面的有害基团,还在其表面引入有益的化学基团,极大地提高材料的水溶性和吸附性能。直流等离子体源在大气压条件下可以稳定放电,通过改变功率和气体流速等参数可以有效控制碳纳米材料的生长方向,得到具有特殊性质的碳纳米柱或石墨烯墙。电子回旋共振等离子源有较好的稳定性,处理时几乎不会引入杂质元素,可以用于制备高精度的电子元器件。采用这些改进后的等离子体源可以将金属或有机物大分子基团负载于碳纳米材料表面,得到的衍生物能够更好地吸附环境污染物。通过等离子体技术能够将高导电率的铂粒子与碳纳米材料复合,并提高铂粒子在碳纳米材料表面的分散,这可以赋予铂粒子抗一氧化碳中毒的特性,可用作高性能燃料电池催化剂。此外,经等离子体改性的碳基纳米材料用于污染物传感器时具有较高的灵敏度和力学强度。本文主要介绍了近些年等离子体技术在碳纳米材料、碳纳米材料衍生物及碳基纳米复合材料的合成与改性方面的研究进展,归纳了经等离子体技术合成或改性的碳基纳米材料在环境保护、燃料电池催化剂、传感器等方面的应用尝试。     

纳米润滑添加剂的研究进展

纳米材料的独特性能使得其在润滑领域表现出良好的抗磨减摩效果。本文中综述了纳米润滑添加剂的国内外发展现状及研究水平。为实现无机纳米颗粒在润滑油中的均匀分散,需对纳米颗粒进行表面处理。纳米润滑添加剂表面改性的方法主要有:包覆改性和表面化学改性。大量试验表明:将纳米粒子添加到润滑油中,不仅可以起到抗磨减摩作用,还可以延长器械的使用寿命,减少污染,节约能源,使免维修成为可能。     

表面改性纳米粒子在摩擦学领域的应用

概述了无机纳米粒子表面改性的必要性，讨论了纳米粒子的表面改性方法。在此基础上阐述了改性后的纳米粒子在摩擦学领域的研究进展，最后简述了可以适用的纳米粒子种类，指出了纳米粒子改性存在的几点问题。     

纳米改性连续纤维增强热塑性树脂复合材料及其力学性能研究进展

连续纤维增强热塑性树脂复合材料（CFRTP）具有易加工、可回收、力学性能优异等特点,在航空航天、汽车等领域的应用前景良好。随着纳米技术的发展,研究者发现利用纳米材料改性CFRTP可显著提升其性能。本文对纳米材料改性CFRTP领域的最新研究进展进行了综述,首先对CFRTP改性中常用的纳米材料（如碳纳米管、石墨烯以及无机纳米颗粒）和主要的改性方法（包括树脂基体中直接添加纳米填料和利用纳米材料对增强相纤维表面进行修饰）进行了介绍,在此基础上总结并讨论了纳米改性对CFRTP力学性能（包括界面结合性能、拉伸性能、动态力学性能以及冲击性能）的影响,最后对纳米材料改性CFRTP的发展方向进行了展望。      

纳米粉体的表面改性研究

纳米粉体由于其具有特殊的性能而被广泛应用，但纳米粉体的团聚一直是困扰纳米材料制备和应用的关键问题，表面改性是有效解决这一问题的方法。本文介绍了目前常用的纳米粒子表面改性方法及改性基本原理。改性后的纳米粉体分散性和稳定性均得到提高。     

苯乙烯在纳米TiO_2表面的接枝聚合

纳米填料与塑料共混,可以改善塑料的强度、韧性.但是纳米填料与塑料的相容性差,需要对纳米材料进行表面改性.采用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷对纳米Ti02进行表面处理,在其表面引入双键,然后与苯乙烯共聚,制备表面接枝聚苯乙烯的纳米TiO2粒子,拟用于聚苯乙烯抗冲击改性.采用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜对接枝聚合后的纳米TiO2粒子的形貌进行观察,并且采用热失重分析法定量表征纳米材料表面的接枝率.结果表明:通过悬浮聚合,TiO2粒子表面成功接枝聚合了聚苯乙烯.     

纳米和微米TiO_2对铜版纸涂层性能的影响

利用红外光谱（FT-IR）、X射线粉末衍射（XRD）和热失重（TG）等分析手段对纸张涂料用纳米TiO2样品进行了表征,并与微米TiO2的微晶结构进行比较研究。FT-IR和TG分析结果确证了改性纳米TiO2表面包覆约有12.43%的有机改性剂。对比研究发现TiO2微晶纳米化后,由Ti—O—Ti键的晶格振动引起的620cm-1附近强而宽的吸收峰出现约40cm-1的蓝移现象。制备了纳米TiO2改性纸张涂料,对纳米粒子改性的铜版纸涂层性能进行了探讨。实验结果表明随着改性纳米TiO2用量的增加,铜版纸的白度大大提高,铜版纸的表面强度改善尤为明显,当改性纳米TiO2用量为10%时,纸张涂层的表面强度提高15%以上。但是,不断增加改性纳米TiO2用量,涂料空隙基本被颗粒细小的纳米粒子所占据,铜版纸的平滑度呈现急剧下降趋势。     

不饱和聚酯纳米复合材料研究进展

纳米粒子改性不饱和聚酯不但能实现同时增强增韧,提高树脂综合力学性能,而且能改善树脂的热学、耐水和耐化学腐蚀等性能。综述了当前纳米蒙脱土、SiO2、TiO2等纳米不饱和聚酯复合材料研究进展情况,详细探讨了纳米用量、粒子尺寸、表面形态、表面改性处理、相界面等因素对复合材料性能的影响及纳米粒子增韧增强的机理。