简介:目前环境污染和可持续发展已成为各国关注的主题,环境恶化和生态平衡的破坏,已成为人类社会面临的严重威胁之一。环境的污染和恶化,打破了我们周围的微生物和细菌的生态平衡,污染给各种病菌、细菌的繁衍生存创造了条件,使有害细菌无处不在,防不胜防。有害病菌引起的各种传染病、疾病严重危害着人类健康、甚至导致死亡。最近的研究表明,室内的真菌等还是引起眼充血、慢性鼻炎、哮喘的元凶;同时,微生物还对建筑物等产生危害。由此可见,在环境治理方面,已不仅只是清除空气、水等物质中的有害物质,还包括抗菌、灭菌的工作。所以,研究开发具有抗菌、灭菌功能的“抗菌材料”,并应用于生产各种抗菌制品,已成为高技术、新材料研究和开发的热点之一。
简介:将微晶纤维素溶解于N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶剂体系,并与聚乙烯醇(PVA)NMMO溶液混合,采用溶胶-凝胶工艺制备纤维素-PVA复合凝胶,探究不同凝固浴对复合凝胶性能的影响,并利用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段考察了复合凝胶的晶体结构、热稳定性、微观结构等性能,讨论基于NMMO溶剂体系纤维素与PVA复合的成胶机理。结果表明,与分别以水及无水乙醇为凝固浴制得的复合凝胶相比,以20%NMMO/1%硼砂为凝固浴制得的复合凝胶无裂纹,且具有良好的韧性,机械性能最佳;经NMMO溶解后制得的纤维素凝胶由纤维素Ι型转变为纤维素Ⅱ型,而经1%硼砂交联后制得的纤维素-PVA复合凝胶在2θ=13.18°和19.46°处出现新的结晶峰,其为PVA的衍射峰,说明纤维素与PVA交联复合;热重分析显示,与纤维素凝胶相比,纤维素-PVA复合凝胶的热稳定性显著提高,热降解初始温度从270℃升高至280℃左右;利用SEM可观察到经硼砂交联后的纤维素-PVA复合凝胶的孔隙约500nm,相对于纤维素凝胶,其孔隙结构更均匀紧凑。
简介:以纤维素为骨架,丙烯酸(AA)为单体,采用接枝共聚方法在85%磷酸溶液反应介质中合成了pH值敏感水凝胶(C-gAA)。主要研究了C-g-AA水凝胶的pH值敏感性及在不同pH值溶液(pH值分别为1.15,6.86,11.05)中的溶胀可逆性和溶胀动力学行为,并与在去离子水中的溶胀行为进行对比。结果表明,C-g-AA水凝胶的溶胀比随着凝胶中AA组分的增加而增加,最高可达73%;水凝胶溶胀具有明显的pH值敏感性,当pH值〉7时达到溶胀平衡,水凝胶对pH值的溶胀可逆性良好;不同pH值溶液中的溶胀动力学表明,溶胀初期水分子在水凝胶中的扩散行为可用non-Fickian扩散定律来描述,整体溶胀行为满足Schott二级动力学方程,而在去离子水中,水凝胶溶胀初期的扩散特征指数同样保持稳定,但整体溶胀行为却不遵循Schott二级动力学方程。
简介:硫酸法制备纤维素纳米晶体(CNC)的水解残液中含有大量的硫酸、一些未充分水解的纤维素片段以及以单体和寡聚形式存在的糖,直接丢弃不仅会污染环境,更是对资源的一种极大浪费。通过向水解残液中加入硫酸(质量分数80%)的方法,调节水解残液中的硫酸浓度,并通过水浴加热使残液中未充分水解的物质转化为葡萄糖;然后用阴离子交换膜将水解残液中的硫酸和葡萄糖分离,再将分离后的液体用旋转蒸发仪浓缩,以提高硫酸和葡萄糖的浓度。研究结果表明,调节水解残液中硫酸质量分数为56%,在45℃水浴中反应3h,水解残液中葡萄糖含量达到最大值13.73g/L;处理后的水解残液通过2次阴离子交换膜过滤,硫酸的回收率达到90.31%,浓缩可得到10.06mol/L的浓硫酸和36g/L的葡萄糖溶液。回收得到的硫酸和副产品葡萄糖溶液可分别用于CNC的制备和用作生物发酵的碳源。
简介:分别对桉木浆纤维和棉浆纤维进行TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基)氧化,并采用原位复合法,将TEMPO氧化后的桉木浆纤维和棉浆纤维与前躯体溶液CdCl2和Na2S进行反应,制备了TEMPO氧化纤维素/CdS纳米复合材料。利用原子吸收光谱(AAS)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对纳米复合材料进行表征。结果表明,TEMPO氧化后的桉木浆纤维和棉浆纤维复合的Cd2+含量均较高,复合的CdS颗粒为立方晶型;TEMPO氧化桉木浆纤维上复合的CdS颗粒粒径为50~100nm,TEMPO氧化棉浆纤维上复合的CdS颗粒粒径为50nm左右。与TEMPO氧化桉木浆纤维相比,TEMPO氧化棉浆纤维上复合的CdS晶粒尺寸更小、分布更均一。
简介:对蔗渣、芦苇、竹子3种典型的非木材原料进行蒸煮、漂白以及TEMPO氧化,以制备纳米纤维素和纳米纤维素膜。比较了由3种原料制备的纳米纤维素材料的热学性能、光学性能和力学性能。通过比较发现,由竹子制备的纳米纤维素材料的综合性能最好。竹子纳米纤维素的热稳定性最好,芦苇纳米纤维素次之,蔗渣纳米纤维素最低;竹子纳米纤维素膜的透明性最高,蔗渣纳米纤维素膜次之,芦苇纳米纤维素膜最低;竹子纳米纤维素膜的力学性能最好,其拉伸强度和杨氏模量分别为92.8MPa和5945MPa,芦苇纳米纤维素膜次之,其拉伸强度和杨氏模量分别为72.7MPa和4780MPa,蔗渣纳米纤维素膜最低,其拉伸强度和杨氏模量分别为68.4MPa和3572MPa。
简介:综述了TiO2-SiO2纳米复合材料的一些常用制备方法:溶胶-凝胶法、微乳液法、核-壳型层层包覆法、模板剂法以及吸附相纳米反应器法等.介绍了复合材料的表征方法:X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面积法(BET)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Ra-man)、X射线光电子能谱(XPS)、热重/差热分析(TGA/DTA)等.着重介绍了这些复合材料在造纸中的应用,TiO2-SiO2复合材料可以用作造纸废水处理的光催化剂;作为助留助滤剂可提高纸页的匀度和纸机的效率;加入到纸张涂料中可延缓纸张老化.
简介:纳米纤维素具有可再生性、可生物降解性等优点,是当前纳米技术领域的研究热点。文章对有关纳米纤维素的相关论文、专利和国家自然科学基金资助项目情况进行了统计,分析了国内纳米纤维素的研究进展,以期为纳米科学领域的研究人员提供参考。检索关键词为纳米微晶纤维素、纳纤化纤维素、微纤化纤维素、细菌纤维素,检索时间范围为:2001.01~2015.10。研究结果表明,2011年后,纳米纤维素研究发展迅速,论文发文量呈快速上升趋势,并进入技术成长期;2010年后,相关专利申请数量稳步上升,纳米微晶纤维素和细菌纤维素的相关专利数量增长明显;2011年,国家自然科学基金相关项目的申请数量快速增多。