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1.
纳米纤维素晶体的制备及表征 总被引：2，自引：0，他引：2
采用超声波辅助硫酸水解、高速离心取其上清层水溶胶的方法由微晶纤维素(MCC)制备纳米纤维素晶体(NCC),并采用场发射透射电子显微镜(FETEM)、场发射环境扫描电子显微镜(FEGE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对所制备NCC的尺寸与形态、结构、组成和光谱性质进行分析。结果表明:FETEM和FEGE-SEM观察所制备纳米纤维素晶体形态相同,呈棒状,直径和长度主要分布在2～24nm和50～450nm;XRD图谱表明NCC仍属于纤维素Ⅰ型,结晶度为77.29%,晶粒尺寸为3～6nm;FTIR分析表明所制备的纳米纤维素晶体仍然具有纤维素的基本化学结构。 相似文献
2.
利用对甲苯磺酸催化水解硫酸盐竹浆,制备了一种新型高效、绿色环保的纳米纤维素晶体(NCC),分析了反应时间、反应温度和超声波的作用对NCC得率及性能的影响,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR),X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)以及热重分析(TGA)对NCC谱学性能、晶体结构、形貌特征以及热稳定性进行了表征。研究结果表明:在反应时间45 min、反应温度80℃,超声波作用时间2 h的条件下,NCC得率(51.66%)最高;TEM显示NCC直径为10～40 nm,长度为400～700 nm;XRD分析得知NCC结晶度为72.50%,较原料(硫酸盐竹浆)有所提升,二者均为纤维素Ι型;TGA表明NCC热学性能较原料稳定。 相似文献
3.
目前,溶液浇铸法制备纳米纤维素/聚乳酸复合材料,常将纳米纤维素直接加入聚乳酸,导致制备的复合材料各项机械性能普遍降低。为了改善其机械性能,笔者采用聚乙二醇2000作为塑化剂处理纳米纤维素,制备聚乳酸/纳米纤维素/聚乙二醇三相复合材料。通过对复合材料的微观形貌观测,力学性能分析和热稳定性分析来确定聚乙二醇的影响机制。试验结果表明,添加2%～4%聚乙二醇2000的三相复合材料的拉伸强度、撕裂强度与断裂伸长率得到了提高,材料的热稳定性相对纯聚乳酸发生了下降。而随着聚乙二醇含量逐渐增加至8%,材料的拉伸强度、撕裂强度与断裂伸长率都出现了降低,而其热稳定性回升,复合材料的玻璃化转化温度(TG)大约提升了5～6℃。同时,研究发现保持一定的聚乙二醇/纳米纤维素添加比例可获得分散均匀、性能优良的复合材料,团聚现象明显减少。综上,经过一定量的聚乙二醇2000表面改性可促进纳米纤维素在聚乳酸中的均匀分散,从而增强复合材料的综合机械性能。 相似文献
4.
《林业工程学报》2017,(4)
纤维素气凝胶被誉为继有机气凝胶和无机气凝胶之后的新一代气凝胶,是新生的第三代材料,在吸附材料等领域具有广阔的应用前景。笔者先以微晶纤维素(MCC)为原料经硫酸水解法制得纳米纤维素(NCC),再通过无机盐溶液物理凝胶成型法、叔丁醇置换和液氮冷冻干燥制备球形纤维素气凝胶。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、万能力学试验机、热重分析仪、全自动比表面积及孔隙分析仪对所制备的纳米纤维素气凝胶的力学性能、微观形貌、比表面积、孔径分布及热稳定性进行表征分析。结果表明,液氮冷冻干燥法制备的球形纳米纤维素气凝胶主要为疏松多孔的三维层状结构同时存在少量三维网络结构,其比表面积在104.07~164.97 cm~2/g之间,孔径主要分布在10~25 nm内;纳米纤维素气凝胶的力学性能、压缩强度、密度随着纳米纤维素质量分数的增加而变大;纳米纤维素气凝胶的热稳定性与微晶纤维素和纳米纤维素相似。 相似文献
5.
以毛竹粉为原料,采用TEMPO催化氧化联合超声处理制备纳米微纤丝,通过改变Na Cl O与纤维素的质量比,研究了Na Cl O添加量对纳米纤维素的长径比、纤维形态以及羧基含量等特性的影响。结果表明:随着Na Cl O添加量的增加,纳米纤维素羧基含量逐渐提高,长径比增大;当Na Cl O添加量为15 mmol/g时,纳米纤维素羧基含量可高达1.646 mmol/g,横截面直径可达6～10 nm,长径比为273～455;随着纳米纤维素羧基含量的增加,纳米纤维素悬浮液的透光率和剪切黏度不断增大。虽然TEMPO催化氧化程度不断加深,但纳米纤维素的晶型并未遭到破坏,仍然呈现出典型的纤维素I晶体结构,而随着羧基含量的增加,纳米纤维素的结晶度和热稳定性有一定程度的下降。 相似文献
6.
以慈竹为原料,先经过抽提处理除去抽提物,再经次氯酸钠和氢氧化钠溶液处理,除去其中的木质素与半纤维素而得到α-纤维素,将得到的α-纤维素通过33％(wt.)硫酸溶液与超声波处理相结合的方式分离出慈竹纳米纤维素.通过扫描电镜(SEM)与透射扫描电镜(TEM)对纳米纤维素的形态特征进行了分析,结果表明纳米纤维素径级范围约10 ～ 25 nm.傅里叶红外光谱(FTIR)分析显示慈竹中木质素以及半纤维素已被完全分离,α-纤维素与纳米纤维素化学成分基本一致;热重分析(TGA)显示分离出慈竹纤维中的半纤维素与木质素后,α-纤维素与纳米纤维素热稳定性明显提高,但纳米纤维素的热解温度略低于α-纤维素;X射线衍射(XRD)分析表明在各个分离阶段所得产物中,α-纤维素以及纳米纤维素晶体的结晶度得到较大提高,且均呈现出典型的纤维素Ⅰ结构. 相似文献
7.
以慈竹为原料,先经过抽提处理除去抽提物,再经次氯酸钠和氢氧化钠溶液处理,除去其中的木质素与半纤维素而得到α-纤维素,将得到的α-纤维素通过33%(wt.)硫酸溶液与超声波处理相结合的方式分离出慈竹纳米纤维素。通过扫描电镜(SEM)与透射扫描电镜(TEM)对纳米纤维素的形态特征进行了分析,结果表明纳米纤维素径级范围约10～25 nm。傅里叶红外光谱(FTIR)分析显示慈竹中木质素以及半纤维素已被完全分离,α-纤维素与纳米纤维素化学成分基本一致;热重分析(TGA)显示分离出慈竹纤维中的半纤维素与木质素后,α-纤维素与纳米纤维素热稳定性明显提高,但纳米纤维素的热解温度略低于α-纤维素;X射线衍射(XRD)分析表明在各个分离阶段所得产物中,α-纤维素以及纳米纤维素晶体的结晶度得到较大提高,且均呈现出典型的纤维素Ⅰ结构。 相似文献
8.
以纳米纤维素(NCC)为原料,先采用四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化制备氧化纳米纤维素(TONC),再与不同链长脂肪胺在催化剂作用下发生反应,得到脂肪胺改性纳米纤维素,当脂肪胺为十二胺(DOA)、十四胺(TEA)、十六胺(HEA)、十八胺(OCA)时,分别制得DOATONC、TEATONC、HEATONC和OCATONC。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和元素分析表明:脂肪链接枝成功,改性后纳米纤维素的晶形没有发生改变,为原有Ⅰ型晶型;接触角和分散性测试表明:随着脂肪链的增长,改性纳米纤维素表面的亲水性明显下降(接触角由65.8°上升至93.9°),而分散率由25.17%先降至11.97%,再升至71.71%。将1%的改性纳米纤维素添加到聚乳酸(PLA)中制得复合膜,机械性能测试结果表明:随着脂肪链的增长,复合膜的机械性能明显提高,其中PLA/OCATONC复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别达到40.2 MPa和6.39%。 相似文献
9.
以玉米淀粉为原料,纳米微晶纤维素(NCC)/NaClO为氧化体系,探讨NaClO用量(以有效氯与绝干淀粉质量比计)对玉米淀粉氧化程度,以及氧化淀粉-聚乙烯醇/甘油(PVA/GL)共混复合膜性能的影响,分析表征了氧化淀粉的羧基含量、相对分子质量、表面形貌、晶体结构和复合膜的性能。研究结果表明:在NCC催化作用下,淀粉的氧化程度随NaClO用量的增加而提高,羧基含量在NaClO用量为10.0%时最高达到1.17%,比不添加NCC的NaClO氧化淀粉的羧基含量0.36%有明显提高;相比原淀粉,NaClO用量为8.0%时氧化淀粉的重均和数均相对分子质量分别降低了97.40%和97.27%。随着NaClO用量的增加,氧化过程使淀粉颗粒表面发生侵蚀且结晶度降低,但淀粉基复合膜的透明度提高(最高可达78.50%);随着NaClO用量的增加,复合膜的耐水性逐渐提高,接触角逐渐增加,同时复合膜的透气度显著降低,拉伸应力逐渐提高而拉伸应变降低;当NaClO用量为10%时,复合膜的质量损失比为23.14%,15 s时接触角为101.0°,透气度为0.10 cm~3/(cm~2·s),拉伸应力为24.01 MPa,拉伸应变为2.14%,杨氏模量为1 452.25 MPa。 相似文献
10.
为了降低脲醛树脂胶黏剂的游离甲醛释放量,以俄罗斯落叶松浆粕为原料,利用酸水解,硅烷偶联剂改性等制备获得表面改性纳米结晶纤维素(M-NCC),并将M-NCC作为吸附材料用于脲醛树脂基材制备胶合板,研究M-NCC对脲醛树脂胶黏剂游离甲醛的吸附效果和机理。结果表明:透射电镜(TEM)检测可知,制备的NCC颗粒长度约为100~200 nm、直径约为20~30 nm,结晶度为57.3%,相比原始纤维素提高了41.1%;硅烷偶联剂3-(2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(MCPS)使NCC的浸润性显著增强,当MCPS用量为8%时M-NCC接枝率达到27.2%,M-NCC对脲醛树脂的接触角为65.7°,下降32.7%;由扫描电镜(SEM)照片可观测到,表面改性显著改善了低浓度NCC颗粒在脲醛树脂基材中的分散状态,当M-NCC质量分数2%时,纳米颗粒的分散性能明显下降;M-NCC可有效吸附脲醛树脂基材中的游离甲醛,当M-NCC质量分数1.5%时可致游离甲醛比对照组(0.51 mg/L)下降50.9%。 相似文献
11.
以竹木质素为原料,利用Cu(Ⅰ)催化的炔基-叠氮环加成点击反应将木质素修饰到纳米SiO_2材料表面,制备木质素-纳米SiO_2复合微粒(LS-NPs)。首先采用硅烷基化反应在纳米SiO_2微粒表面引入叠氮结构,并由竹木质素制备炔基木质素,再通过Cu(Ⅰ)催化炔基木质素与叠氮基纳米SiO_2的点击反应生成含三氮唑结构单元的LS-NPs。采用红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段表征了LS-NPs的化学结构,并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、Zeta电位分析仪和热重分析(TGA)等表征方法考察了LS-NPs的形貌结构和理化性质。结果表明,点击反应成功将木质素结构通过三氮唑单元接枝到纳米SiO_2表面,LS-NPs微粒为球形,粒径为50~100 nm,分散性能和热稳定性能均有明显提高。 相似文献
12.
The three-dimensional structure of a transverse sawn wood surface was investigated using several methods, to compare techniques,
and to study the types of deformation in tracheids at the saw cut. A sample of spruce sapwood was cut with a fret saw across
the grain. The transverse sawn surface was imaged by confocal microscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM),
and by light microscopy combined with serial sectioning and three-dimensional (3D) reconstruction. Both confocal microscopy
and FESEM were restricted to visualising the cut surface of the wood. However, serial sectioning was able to reveal the internal
structure below the cut surface providing more information on the types of cell deformation present. The wood structure was
deformed to depths of more than 600 μm below the surface with twisting, crushing and tearing deformations. Near the outer
surface, gaps were formed between groups of tracheids where the cell walls had been torn away to form saw dust. The deformation
tended to form groups of tracheids that were twisted relative to each other. Latewood was less distorted, forming a dense
solid surface compared to the highly fibrous earlywood. 相似文献
13.
研究了一种利用硬脂酸对纳米二氧化钛(Nano-TiO_2)和纤维素纳米纤维(CNF)复合物进行有机表面修饰的新方法,主要包括纳米二氧化钛、纤维素纳米纤维的制备和利用硬脂酸对Nano-TiO_2/CNF复合体系进行有机表面修饰制得超疏水材料三个工艺过程。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和场发射扫描电子镜(SEM)等对所得的样品进行表征,得出硬脂酸中的—COOH基团与TiO_2/CNF复合体系表面的—OH基团发生脱水反应,并将疏水性—CH_3基团引入复合体系中,复合体系表面构建的纳米级粗糙结构协同体系内引入的疏水基团使最终产物具有超疏水性。 相似文献
14.
竹材的纳米TiO_2改性及防光变色性能 总被引：2，自引：0，他引：2
采用溶胶-凝胶法,在低温条件下制备TiO2溶胶,并利用溶胶在竹材表面负载成膜,完成竹材的TiO2改性,同时利用场发射环境扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDAX)对改性竹材、TiO2进行形貌及结构表征,并重点研究温度、负载次数对TiO2晶型及防光变色性能的影响。结果表明:改性竹材表面负载了径级在40～90nm之间的TiO2颗粒薄膜,可提高竹材的抗光变色性能,其中热处理温度为105℃、经3次负载后的改性竹材,在经过120h加速老化后,其总色差约为空白试样的1/2左右。 相似文献
15.
以百林软木制品有限公司提供的阿尔及利亚栓皮槠(Quercus suber)软木及天然红酒塞为原料,对其细胞结构和化学成分进行研究,为红酒塞中的2, 4, 6-三氯苯甲醚(TCA)去除提供一定的指导作用。使用场发射扫描电镜观察软木的微观形态;分析栓皮槠软木的化学成分。结果表明:栓皮槠软木细胞是排列紧密的薄壁细胞,无细胞间隙。横切面和径切面成行排列,类似砖墙状;弦切面上呈现蜂窝状;软木细胞部分细胞壁上有明显褶皱,可能对TCA的去除有一定的影响。软木的各种化学成分含量为:灰分0.52%,抽提物总量13.28%,木栓脂43.41%,酸不溶木质素22.98%,纤维素3.40%,半纤维素16.41%。 相似文献
16.
Bamboo (Phyllostachys pubescens) internode was subjected to steam explosion treatment to produce an excellent fiber for binderless boards. Lignin was isolated from extract-free bamboo meal with Björkman’s procedure and steam-exploded pulp. The self binding-mechanism was discussed by scanning electron microscopy (SEM), thermo-gravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC) and analytical ozonation. It is well-known that steam explosion treatment liberates lignin from the cell wall to the fiber surface, which is the most important component relevant to binderless board production. Results of TG and DSC analyses showed that steam-exploded bamboo pulp started mass loss at lower temperature compared to bamboo internode meal. The thermal softening temperature of lignin prepared from steam-exploded pulp was much lower than that of lignin prepared from extract-free bamboo meal. This suggests that intermonomer linkages of lignin, especially β-aryl-ether linkage which is the major intermonomer linkage of lignin, were cleaved during steam explosion treatment resulting in low molecular weight phenolic compounds. The cleavage of β-aryl-ether intermonomer linkage of lignin was also confirmed by ozonation analysis. 相似文献
17.
In order to understand the impact of formaldehyde/urea (F/U) mole ratio on penetration characteristics of urea–formaldehyde (UF) resin into softwood tissues, a quantitative measurement of UF resin penetration into radiata pine (Pinus radiata) tissues from the bond-line was undertaken. Four different F/U mole ratios (1.6, 1.4, 1.2, and 1.0) of UF resins with different viscosities and two levels of hardener (NH4Cl) for two extreme F/U mole ratios (1.6 and 1.0) were studied. Firstly, field emission scanning electron microscope and confocal laser scanning microscopy were used to localize UF resins in the bond-line for the qualitative evaluation of resin penetration. Then light microscopy was employed to quantitatively measure the resin penetration and bond-line thickness. A decrease in the F/U mole ratio of UF resin that proportionately decreased the resin viscosity resulted in an increase in the average resin penetration and a decrease in the bond-line thickness. Higher hardener level provided a greater resin penetration with all F/U mole ratio UF resins. These results demonstrated that F/U mole ratio had an impact on the penetration and bond-line thickness of UF resins, owing to differences in the reactivity of resins, with higher F/U mole ratio resins being more reactive. 相似文献
18.
采用熔融共混、模压成型方式制备剑麻纤维(SF)/聚丙烯(PP)木塑复合材料,探讨剑麻纤维对复合材料耐磨性能的影响;考察SF的表面处理方式、用量以及同玻璃纤维(GF)混杂增强与复合材料耐磨性能的关系;通过扫描电镜(SEM)对复合材料磨损的表面形态结构进行了研究。结果表明:SF的表面处理方式和用量对材料耐磨性能有一定影响;SF与GF混杂后材料的耐磨性能随SF用量的增加而增加;纯PP树脂的摩擦以磨粒磨损和粘着磨损为主,SF/PP复合材料磨损以磨粒磨损为主,SF/GF/PP复合材料的磨损是磨粒磨损和粘着磨损共同承担的结果。 相似文献