纳米纤维素的制备及应用研究进展

纳米纤维素(NCC)来源广泛,性能优异,是纳米技术研究的重点。综述了纳米纤维素(NCC)的制备方法,包括化学法、生物合成法和物理机械法,并对其在增强材料、复合薄膜、抗菌材料、吸附材料、造纸工业、医用材料等领域的应用进行了介绍,展望了纳米纤维素的发展前景。     

纳米金属纤维的湿化学法制备技术

纳米金属纤维在微波吸收材料、纤维增强材料、过滤材料等领域得到了广泛的应用.评述了金属阳离子还原法、水热法、模板辅助法、沉淀法、有机凝胶法和静电纺丝法等湿化学法制备纳米金属纤维的原理、工艺与技术特点,讨论了湿化学技术制备纳米金属纤维的优缺点及研究趋势.     

“高温喷射流场对纤维素溶液丝条超细拉伸机理研究”项目通过天津市科委验收

<正>由天津工业大学庄旭品副教授主持完成的天津市应用基础及前沿技术研究计划项目"高温喷射流场对纤维素溶液丝条超细拉伸机理研究"于2013年7月26日通过市科委组织的专家验收.该项目着眼于纤维素超细纤维的广泛应用及目前制备方法的缺陷,提出了一种新型纳米纤维制备方法——溶液喷射纺丝方法,并根据纤维素溶液浓度低、粘度大、溶剂不易挥发等特点,采用助挥发剂、使用载体聚合物、皮芯溶液喷射纺丝等技术制备了纤维素纳米纤维;利用高速气流场模拟和实验验证等方法对其成形机理进行了研究,分析了溶液喷射纤维素纳米纤维的成形机理及其影响因     

稀土掺杂的纳米晶材料化学制备方法的研究

系统概括了稀土掺杂的纳米晶材料的几种化学制备方法及其特点,并且重点论述了化学共沉淀法制备纳米晶体的基本原理,得到理想的纳米晶材料的技术难点及解决方案,制备过程中的团聚现象以及如何避免团聚现象的发生等.     

纳米纤维素在食品包装中的应用

纳米纤维素源于天然高分子化合物纤维素,是近年来研究热度颇高的高分子纳米材料,主要取之于可再生的自然界植物资源,具有生物可降解、机械强度高、较高的环境安全性等性质。纳米纤维素在食品工业及食品包装行业中被得以广泛应用。纳米纤维素具有优异的性能,可提高食品包装复合材料的一些性能,并可赋予包装材料特殊的功能。本文简单介绍了纳米纤维素,着重阐述了纳米纤维素在食品包装材料中的应用。     

利用静电纺丝制备导电纳米纤维的研究进展

静电纺丝是制备超细长丝的有效、便捷技术,制备的导电纳米纤维具有纳米至微米结构形态特征、高比表面积、良好的导电性能,为新型导电材料的设计研究提供了广阔的应用空间,受到基础科学和应用领域专家的兴趣和重视。利用静电纺技术制备导电纳米纤维的原料成分主要有导电高分子聚合物、纳米碳基材料、金属化合物及复合型材料,较多的应用于传感器、超级电容器和光伏电源等领域,是静电纺研究的热点。文中概述了静电纺导电纳米纤维的分类、制备方法和结构性能,并展望了静电纺导电纳米纤维的研究前景。     

细菌纤维素纳米金复合材料的制备

将两步法非均相反应合成的偕胺肟基细菌纤维素(AOBC)同时用作还原剂和稳定剂在水热条件下直接与氯金酸反应,制备了负载纳米金的偕胺肟基细菌纤维素(AOBC/AuNPs)复合材料。通过红外、紫外、透射电镜、热重分析等手段对复合材料的结构和性能进行了分析和表征,讨论了细菌纤维素在碱液中的活化时间对纳米金制备的影响。结果表明,在活化时间小于8h时,随活化时间延长,负载在纤维素上的纳米金粒子的粒径逐渐变小;在活化时间达8h时,纳米金粒径最小且分布均匀;而当活化时间超过8h时,负载的纳米金粒径又增大。确定纤维素的最佳活化时间为8h。     

海藻酸钠与纳米晶纤维素共混膜制备与性能研究

借助冷冻干燥技术制备了海藻酸钠与纳米晶纤维素共混膜以达到增强目的;探讨了不同含量的纳米晶纤维素与海藻酸钠共混膜的微观形貌、力学性能、吸水性能及孔隙率的变化;综合评价确定最佳的纳米晶纤维素含量在0.75%至1.00%之间。     

酶预处理对木质纤维素纳米纤丝性能的影响

采用机械法、内切葡聚糖酶预处理/机械法、木聚糖酶预处理/机械法制备得到木质纤维素纳米纤丝,通过分析形态与结构特性探索了酶预处理过程对木质纤维素纳米纤丝性能的影响.结果表明,内切葡聚糖酶/机械法制备的木质纤维素纳米纤丝具有最高的保水值(564％)、最优的比表面积(173.71 m2/g)和最稳定的Zeta电位(-45.43 mV).内切葡聚糖酶预处理能够疏松木质纤维微观结构,利于后续机械研磨分离出更细小的纤丝.     

磁性纳米Fe3O4粒子的制备与应用

为了对磁性纳米Fe3O4颗粒的制备和应用进行总结和回顾,综述了磁性纳米Fe3O4颗粒的机械研磨法、沉淀法、微乳液法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、热分解有机物法等几种主要制备方法,分析了各制备方法的特点;介绍了磁性纳米Fe3O4颗粒在磁流体、磁记录材料、生物医学以及催化剂载体等领域的应用,并对磁性纳米Fe3O4颗粒未来的研究重点和应用前景进行了展望:如何更经济更环保地制备粒径可控且分布均匀的磁性纳米Fe3O4微粒是今后研究的热点与重点;纳米Fe3O4颗粒同时具备磁性颗粒和纳米颗粒的双重优势的应用性研究也极为重要.     

磁性纳米Fe3O4粒子的制备与应用

为了对磁性纳米Fe3O4颗粒的制备和应用进行总结和回顾,综述了磁性纳米Fe3O4颗粒的机械研磨法、沉淀法、微乳液法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、热分解有机物法等几种主要制备方法,分析了各制备方法的特点;介绍了磁性纳米Fe3O4颗粒在磁流体、磁记录材料、生物医学以及催化剂载体等领域的应用,并对磁性纳米Fe3O4颗粒未来的研究重点和应用前景进行了展望：如何更经济更环保地制备粒径可控且分布均匀的磁性纳米Fe3O4微粒是今后研究的热点与重点;纳米Fe3O4颗粒同时具备磁性颗粒和纳米颗粒的双重优势的应用性研究也极为重要.     

常用磁性纳米吸附材料的制备及应用研究进展

磁性纳米吸附材料由于具有较大的比表面积、较小的尺寸以及较强的吸附性,在工业技术、食品安全、生物技术以及环境保护等多个领域中发挥着重要的作用。开展磁性纳米吸附材料的制备及在废水处理中的应用研究,更好的服务于废水处理方向提供理论依据。文章基于磁性纳米吸附材料在废水处理中的常见形态,阐述了磁性纳米吸附材料的定义和分类,研究了3种不同形态即分散性磁性纳米颗粒、磁性纳米液体以及复合结构的磁性纳米粒子制备方法及其在环境特别是在废水处理中的应用,阐明了常见磁性纳米吸附材料的制备方法的优缺点,概述了其在吸附水中重金属、有机物、放射性核素等废水方面的应用,分析了目前应用时遇到的问题,展望了其在废水处理中的发展前景。     

静电纺丝法制备超疏水微纳米纤维的研究进展

超疏水纤维膜因其独特表面性能成为功能表面领域的研究热点。静电纺丝技术作为一种新兴技术,设备操作简单,可高效调控纳米纤维表面形貌,实现微米-纳米双级结构自组装,从而获得超疏水微纳米纤维表面材料,利用此技术所制备微纳米纤维表面形貌及其物理性质接近于天然纤维超疏水材料。首先简要介绍了超疏水表面自清洁的基础理论和静电纺丝法的技术原理,进而重点对近期静电纺丝技术制备超疏水表面材料的最新研究进展进行了综述与分析。     

微乳液法制备纳米ZnO粉体的研究

纳米ZnO具有良好的物理、化学性质,在压电材料、光电材料、传感器、陶瓷材料、催化材料等领域有广阔的开发应用前景,反胶簇微乳液法是一种新型的液相制备纳米微粒的方法,它利用独特的微反应器制备纳米粒子,具有工艺简单、产品分散性好、粒径可控、可以包覆不同的表面活性荆以修饰产品等性能,重点介绍了微乳液法制备纳米ZnO的方法与原理以及改变制备参数对ZnO粒径大小的影响。     

超临界流体技术在纳米催化剂制备中的应用

对超临界流体在纳米催化剂制备方面的应用进行了概述．介绍了超临界流体干燥技术和超临界流体微粒制造技术的研究进展．对用高温超临界有机溶剂和低温超临界二氧化碳干燥法制备纳米级复合催化荆的优缺点进行了讨论，对用超临界流体快速膨胀、超临界流体反溶剂、超临界流体化学反应和超临界流体沉积等方法制备纳米催化材料的特点进行了阐述，在此基础上总结了超临界流体在纳米催化剂制备方面的发展方向和今后研究工作的重点．     

半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜的制备及性能研究

以蒙脱土(MMT)为填料,通过溶液共混插层技术制备半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜.研究了蒙脱土用量和复合膜干燥温度等对半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜水蒸气阻隔性、强度性能、透明度和表观颜色的影响,并利用X-射线衍射(XRD)对半纤维素基复合膜的结晶度变化进行了表征.研究表明,MMT对半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔特性有明显的改善作用,当MMT用量为0. 4%时,其水蒸气通过率仅为1. 18 g·mm/(m~2·h·kPa),水蒸气阻隔性能比半纤维素/纳米纤维素复合膜提高了53%.且半纤维素基复合膜的抗拉伸强度也随着MMT用量呈上升趋势,但会降低其断裂伸长率.同时,适当提高半纤维素基复合膜制备过程中的干燥温度,也有助于改善半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔性能和抗拉伸强度.     

化学共沉淀法制备纳米钛酸钡的研究

采用化学共沉淀法和溶胶-凝胶法两种液相反应法制备了纳米BaTiO3;使用透射电子显微镜(TEM)与X-射线衍射(XRD)技术等手段表征了粉体粒子的形貌、粒径及粒径分布,从而将化学共沉淀法与溶胶-凝胶法进行了对比,并择优选择了化学共沉淀法制备纳米BaTiO3;重点研究了各种工艺条件对产物粒径、粒径分布、微粒形貌等物性的影响规律,探索了适宜的制备工艺条件.实验结果表明:以钛酸四丁酯(TNB)为起始原料,采用草酸共沉淀法可成功地制备纳米钛酸钡;采用适宜的起始原料配比、反应温度、反应时间、煅烧条件等反应条件,可制得平均粒径为(30～50)nm且粒径分布较均匀的钛酸钡微粒.     

纳米二氧化钛和羟甲基纤维素对聚偏氟乙烯 超滤膜结构和性能的影响

利用相分离法制备了聚偏氟乙烯/纳米TiO2/羧甲基纤维素复合微滤膜,通过膜的渗透性能(渗透流量,截留率)和表征测试(电镜扫描,孔隙分析),研究纳米二氧化钛和羧甲基纤维素的添加量对膜性能的影响.结果表明:随着纳米二氧化钛粒子和羟甲基纤维素的添加量的增多,膜表现出不同的微观结构和性能;当纳米粒子的质量分数在2%、羧甲基纤维素的添加质量分数在4%时,复合膜表面均匀分布许多微细孔,表现出最优异的渗透性能.当复合膜中纳米二氧化钛粒子的质量分数超过3%、羧甲基纤维素的质量分数达6%时,复合膜中的纳米粒子出现团聚现象,孔隙率、渗透性能均下降.     

纳米硫酸钡/纤维素复合膜的制备与防辐射研究

针对防X射线材料的研究与开发,本文探讨了纳米硫酸钡/纤维素复合膜的制备过程,及纳米硫酸钡的质量分数对混合溶液粘度的影响规律,并利用FTIR对其微观结构进行表征,测试其物理机械性能及纳米硫酸钡/纤维素复合膜对X射线的吸收率,研究结果表明,纳米硫酸钡/纤维素在复合过程中有新的化学键形成,与纯粘胶膜相比,随着纳米硫酸钡质量分数的增加,纳米粒子发生一定的团聚,使复合膜的断裂强度降低;同时,随着对X射线吸收率的增加,当复合膜中硫酸钡的质量分数达到10%时,对X射线的吸收率达41.2%,与纯黏胶膜相比,吸收X射线的能力有了大幅提高,该研究为开发新型医用防X射线服装面料提供了理论依据。     

纤维素基可穿戴压力传感材料的制备与应用

随着科技水平的提高,具有良好力学响应性能的柔性传感器被广泛应用于健康监测、电子皮肤和虚拟现实等领域。本文以微纤化纤维素为主要原料,先通过物理吸附和化学键合的协同作用将二维纳米导电颗粒(多壁碳纳米管)负载在微纤化纤维素纤维表面;再利用冷冻干燥技术制备了具有多孔结构的纤维素基复合压力传感材料,并验证了其应用于压电传感领域的可行性。结果表明,当微纤化纤维素用量为2%,交联剂(N,N-二甲基甲酰胺)用量为1.5%,多壁碳纳米管用量为0.05%时,制备的传感材料的密度约为0.06 g/cm~3;当该复合材料的应变为10%时,产生的应力约为10 kPa;当压缩次数达到500次时,材料的回复率仍高达90%以上;经线性回归得到材料的灵敏度为3.33 kPa~(-1);人体穿戴测试结果表明,该新型微纤化纤维素复合压力传感材料的灵敏度较高、适应性较强。