羧甲基大豆膳食纤维的制备及性能

以大豆膳食纤维为原料,一氯乙酸(MCA)为醚化荆,异丙醇为溶剂,制备了羧甲基大豆膳食纤维,研究了异丙醇溶液质量分数、NaOH用量、MCA用量、碱化时间、醚化温度、醚化时间对产品羧甲基质量分数的影响.实验得出较佳反应条件为:异丙醇溶液质量分数95%,m(NaOH):m(DF):m(MCA)=1.00:1.25:1.20,碱化时间60 min,醚化温度70℃,醚化时间120～150min,所得产品羧甲基质量分数为3.85%,水溶性膳食纤维(SDF)质量分数为71.07%.大豆膳食纤维经羧甲基化后,水溶性膳食纤维质量分数、溶液黏度和透明度显著提高;并且随羧甲基质量分数的增加,SDF质量分数增大,溶液黏度和透明度提高.     

静电纺CNC增强PMMA纳米复合纤维的制备与性能

为了提高聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)纳米纤维的力学强度,以纳米纤维素晶体(cellulose nanocrystals, CNC)为增强体,采用静电纺丝技术制备了CNC/PMMA纳米复合纤维,考察了CNC添加量对CNC/PMMA纳米复合纤维的微观形貌、力学性能和热学性能的影响,结果表明CNC可均匀分布在电纺液和PMMA基体中,所制备的CNC/PMMA纳米复合纤维表面光滑,形貌规整.随着CNC添加量的增大,纳米复合纤维直径从1.37μm减小到0.48μm,表明添加CNC可显著提高CNC/PMMA纳米复合纤维的力学性能.随着CNC添加量的增加,拉伸强度呈现先增大后减小的趋势;当CNC添加量为16%时,CNC/PMMA纳米复合纤维的力学性能最优,最大拉伸强度为0.31 MPa,比纯PMMA纳米纤维提高107%.此外,添加CNC可小幅提高CNC/PMMA纳米复合纤维的玻璃化转变温度和热稳定性.     

纳米纤维制备过程中酶处理对分散性能的影响

植物纤维原料中少量的纤维素、半纤维素及木质素之间存在着醚键、酯键和苯基糖苷键等化学键联结,形成木质素碳水化合物复合体(LCCs),而这种共价键联接可能使微纤丝难以彻底解离成纳米纤维,由此影响到纳米纤维的分散及稳定性能.试验以漂白硫酸盐云杉木浆为原料,经打浆、磨浆及高压均质处理的常规制备纳米纤维流程,在高压均质前增加木聚糖酶/漆酶体系处理环节,研究探讨其对纳米纤维分散及稳定性能的影响.结果表明,经木聚糖酶和漆酶处理后,红外吸收光谱分析发现在811 cm-1处的半乳葡甘聚糖、896 cm-1处异头碳(C1)伸缩振动、1 056 cm-1处苯环伸展振动(木素)、1 161 cm-1处C-O-C不对称伸展振动、1 460 cm-1处-CH2变形振动(木质素苯环间侧链)等特征吸收峰强度均明显减弱或消失,表明存在于微纤丝之间的半纤维素和木质素发生降解,LC键发生断裂.同时,经过木聚糖酶和漆酶处理后,SEM显示纤维结构变得疏松、表面裂纹及孔隙变大;经高压均质处理后制得的纳米纤维,其水相分散及稳定性能得到明显提高.     

纳米纤维素纤维的制备及其对马铃薯淀粉薄膜性能的影响

利用农作物废弃物-花生壳作为主要原料,采用硫酸水解的方法制备花生壳纳米纤维素纤维以及马铃薯淀粉薄膜,并使用扫描电子显微镜和万能拉伸试验机等仪器对添加了纳米纤维素纤维的马铃薯淀粉薄膜性能进行研究。结果发现,花生壳纳米纤维素纤维呈现棒状形状;适量添加纳米纤维素纤维能够有效提高马铃薯淀粉薄膜的拉伸强度和降解时间,但是降低了薄膜的透光率、导致薄膜透明度不高;纳米纤维素纤维含量为5%左右的马铃薯淀粉薄膜的性能较为优良,制备出来的薄膜结构紧密、平整、光滑。     

生物质基木质纤维复合膜的制备及性能

半纤维素是木质纤维的主要组分之一,但其潜在应用价值远没有得到开发和利用。以毛竹季铵盐半纤维素为原料与羧甲基纤维素通过流延法制备复合膜材料。FT-IR、XRD结果表明,复合膜制备中无新键形成,QH与CMC主要通过氢键和静电吸引结合;由SEM及AFM可知,复合膜表面光滑、结构致密,说明这两种高分子通过这种物理方式结合紧密;复合膜抗拉强度随着CMC的比例增加而增加,且最大值可达65.2MPa。通过UV-vis测试,复合膜透光率均高于80%。由于复合膜具有良好的力学性能和透光率,制备过程工艺简单,并且两种生物质大分子具有生物相容性,因此,复合膜可用于食品包装领域,并为生物质木质纤维的利用开拓新的途径。     

纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用改进Sol-gel方法,制备纳米TiO2光催化剂,利用TG-DTA、XRD、TEM、BET、HPLC等分析测试手段对制备过程、样品的结构和性能进行了研究.结果表明:改进的Sol-gel法制得的光催化剂具有单分散椭球形微孔结构,而且比表面积大、粒径小且分布窄、分散性好;光催化剂的最佳制备条件为450℃煅烧2h,以染料罗丹明B水溶液为目标降解物,1 h的降解率为99.5%.     

琼胶残渣制备膳食纤维及其性能研究

[目的]研究由琼胶加工的残渣制备膳食纤维的方法。[方法]琼胶残渣经过水提、漂白、干燥及粉碎等工序制备膳食纤维。[结果]琼胶残渣制备的膳食纤维具有较好的吸水性能。通过模拟小肠和胃的体外吸收试验发现,膳食纤维在酸性条件下对NO2-吸收较好。[结论]琼胶残渣中的有效成分可被提取应用,使废弃资源得以开发利用。     

TEMPO氧化法制备氧化纤维素纳米纤维

以漂白针叶木浆为纤维原料,在2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)-NaClO-NaBr的氧化体系下制备得到氧化纤维素纳米纤维.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)等手段对氧化纤维素进行表征,并测定氧化纤维素羧基质量摩尔浓...     

木材苯酚液化物的纳米纤维制备工艺

为拓宽木材液化产物的应用领域,提高木材产品的附加值,解决木材微米、纳米级纤维材料的加工难题,在对木材苯酚液化产物特性研究的基础上,提出了静电纺制具有纳米级尺度的木材纤维材料的工艺路线.利用木材苯酚液化产物为前驱体,通过加入反应剂如六次甲基四胺等调制纺丝液,在合适的温度下高压静电纺制成纳米级纤丝,然后将纤丝在HCl和HCHO混合溶液中加热固化,最终获得强度较高的木材纤维.同时分析了在制备过程中可能影响纤维形成的纺丝液因素和纺丝工艺因素,认为纺丝液的温度和施加的电压是影响纳米纤维成形的主要因素.该纤维可进一步炭化或活化加工成用途广泛、性能优良的碳纤维和活性碳纤维材料.     

柠条纤维基轻质复合材料制备工艺及性能研究

为了获得轻质高强的复合材料,本文以沙生灌木（柠条）纤维为原料,以粗异氰酸酯为胶粘剂,以十二烷基磺酸钠为发泡剂,采用聚合物发泡技术与人造板工艺技术结合制备轻质复合材料,通过发泡手段使材料密度降低的同时提高材料的物理力学性能。重点研究发泡对复合材料力学性能的影响。研究结果表明：对生物质纤维基复合材料进行发泡可以有效提高材料的物理力学性能。经方差和极差分析知,本研究F值的最佳工艺条件为：施胶量为25%,发泡剂加量10%、复合温度165℃、复合时间40 s/mm。     

MOFs衍生过渡金属氧化物材料的制备及其氧析出性能研究

以ZIF-8@ZIF-67为模板,硝酸镍和硝酸铁为镍来源和铁来源,利用金属的水解作用和低温氧化策略制备三种不同催化剂NiCo2O4、CoFe2O4和NiCo2O4/CoFe2O4复合物.采用X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning electron micro-scope,...     

德国洋甘菊精油纳米胶囊的制备及抗真菌性能研究

[目的]为拓宽德国洋甘菊精油在抑菌方面的应用,以德国洋甘菊精油为芯材,壳聚糖为壁材制备德国洋甘菊精油纳米胶囊。[方法]采用离子凝胶法制备德国洋甘菊精油纳米胶囊,并对所制备的德国洋甘菊精油纳米胶囊进行包埋率测定;同时采用菌丝生长速率法测定德国洋甘菊精油纳米胶囊对水稻纹枯病菌、小麦赤霉病菌、玉米弯孢病菌的抗菌性能。[结果]德国洋甘菊精油纳米胶囊的包埋率为36.33%,抑菌试验表明德国洋甘菊精油纳米胶囊对水稻纹枯病菌、小麦赤霉病菌、玉米弯孢病菌均有抑制作用,EC₅₀值分别为4.61、15.51、12.20 mg/mL。[结论]德国洋甘菊精油纳米胶囊对植物病原真菌有一定的抑制作用,具有开发为天然杀菌剂的潜力。     

钛酸盐纳米片的制备及其性能研究

[目的]制备一种可同时降低卷烟主流烟气中多种有害成分的钛酸盐纳米片。[方法]以TiO2为原料,制备钛酸盐纳米片,采用X射线粉末衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其进行表征及性能测试。[结果]在卷烟滤嘴中添加钛酸盐纳米片后,主流烟气中的氨、氰化氢(氢氰酸)、苯酚、巴豆醛等有害物质含量明显下降。[结论]该研究制备的钛酸盐纳米片在卷烟制造业中具有广阔的应用前景。     

山茱萸果渣不溶性膳食纤维的制备工艺及性能研究

【目的】以山茱萸榨汁后的果渣为原料,研究制备不溶性膳食纤维(IDF)的最佳工艺。【方法】采用化学法提取工艺,通过预试验选择最佳工艺路线,并利用星点设计-响应曲面法优化工艺条件。以NaOH浓度、液料比、温度作为自变量,以产品质量、IDF含量和产品持水力三者所得综合指标(综合指标值=产品质量×0.1+IDF含量×0.01+持水力)作为因变量。对试验结果进行拟合,并对最佳工艺条件下制备的山茱萸果渣IDF的化学组成和部分特性进行分析。【结果】拟合方程结果显示,二次项回归方程优于线性方程和三次项方程,并以二次项回归方程建立了预测模型。用预测模型计算所得的制备山茱萸果渣IDF的最佳反应条件为:NaOH浓度0.421 4mol/L、液料比19.643mL/g、温度63.37℃,此条件下作用2h,所得产品的综合指标预测值为19.337 0。在相近的试验条件下对预测结果进行验证,结果显示综合指标值为18.578 6,接近预测值。与原料相比,最佳工艺条件下制备的山茱萸果渣IDF的IDF含量及溶胀力、持水力、持油力均有很大提高,而蛋白质、脂肪含量明显降低。【结论】得到了制备山茱萸果渣IDF的最佳工艺条件,且所得产品的化学组成和特性明显优于原果渣。     

ADC发泡的生物质纤维基复合材料制备工艺及性能研究

为了降低复合材料密度,又不损失材料的力学性能,以ADC(偶氮二甲酰胺)为发泡剂,异氰酸酯为胶粘剂,采用聚合物发泡技术与人造板工艺相结合制备发泡复合材料,重点研究发泡与固化的协调工艺以及发泡对材料力学性能的影响.研究结果表明:(1)发泡与固化协调工艺为:复合温度180℃,复合时闻25min;(2)发泡使材料密度降低的同时可明显提高其物理力学性能.     

木纤维基三元发泡复合材料制备工艺及性能研究

为了降低木基复合材料的密度而不改变材料的物理力学性能,以聚氨酯发泡技术与人造板工艺技术相结合制备木纤维基发泡复合材料,重点研究该材料的制备以及发泡对复合材料力学性能的影响。研究结果表明:发泡可以提高材料的物理力学性能。对试验数据经方差分析知,其最佳工艺条件为:聚合物组分配比为1:1,复合温度100℃,复合时间25 min。     

负载百里酚的聚己内酯纳米纤维膜制备及保鲜应用研究

现有的传统活性保鲜包装存在孔隙率低、透气性差等缺点,因此制备纳米级保鲜控释包装材料是果蔬采后贮藏和物流领域中的研究热点。本研究采用溶液吹塑纺丝技术制备负载百里酚（thymol, THY）的聚己内酯（polycaprolactone, PCL）纳米纤维膜,并通过材料表征和抑菌实验对THY/PCL纳米纤维膜的性能进行评价。结果表明：负载THY后,PCL纳米纤维膜的结晶度降低,热稳定性提高,而水蒸气透过性能、表面疏水性与机械性能未受影响。此外,THY/PCL纳米纤维膜对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抑菌活性,展现了在果蔬采后保鲜领域良好的应用前景。     

氨基改性纳米纤维素气凝胶的制备及吸附性能研究

为了改善和提高纳米纤维素(CNF)气凝胶对CO₂的吸附选择性及吸附能力,采用3 -(2-氨基乙氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷作为改性剂对球形水凝胶进行接枝改性,再经冷冻干燥制备氨基改性CNF气凝胶。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、比表面积孔隙测定仪等对气凝胶进行表征,并进行CO₂吸附/解吸测试。结果表明：改性CNF气凝胶对CO₂的吸附能力随着氮含量的增加而增加;在初始压力0.13 MPa,温度20 ℃时,CO₂吸附量最大为1.80 mmol/g,远大于未改性CNF气凝胶吸附量;经10次吸附/解吸循环,其吸附能力基本稳定,具有良好再生能力。     

纤维素纳米晶-纳米氧化硅复合物的制备及其吸附性能

本研究用盐酸水解微晶纤维素制备了纤维素纳米晶(CNC),以正硅酸乙酯为硅源,CNC为模板,在酸性条件下通过溶胶-凝胶反应制备纤维素纳米晶-纳米氧化硅复合物CNC-SiO₂ 0.200,并用红外光谱、X-射线衍射和热重分析法对其进行了表征。用0.020 g CNC-SiO₂ 0.200对50 mL、pH值为9的150 mg/L亚甲基蓝溶液进行吸附,吸附时间为120 min时,吸附量和脱色率分别达到81.4 mg/g和46.1%。吸附过程符合Langmuir单分子层吸附模型,用该模型确定的最大吸附量达476.2 mg/g。该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率常数为0.424 8 g/(mg·min)。CNC-SiO₂0.200作为一种高效亚甲基蓝吸附剂,为染料废水的处理与净化提供了新方案。     

氨基化纳米纤维素改性无醛装饰纸的制备及性能

为了研究氨基化纳米纤维素(AEAPMDS-CNC)改性无醛装饰纸吸附CO2的性能,通过3-(2-氨基乙氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷(AEAPMDS)接枝到纳米纤维素(CNC)改性无醛装饰纸,采用傅里叶红外光谱对AEAPMDS-CNC进行表征,分析AEAPMDS和CNC质量分数、反应时间及叔丁醇对浸渍纸吸附CO2性能试验,对改性后的无醛装饰纸的表面胶合性能和表面耐磨性能进行了测试。结果表明:改性剂没有破坏CNC的基本形态,AEAPMDS与CNC接枝成功;浸渍纸的吸附性能随AEAPMDS、CNC质量分数的增加而增加,随反应时间的增加而适当增加,最佳时间为4 h,叔丁醇的存在也有利于提高其吸附性能;装饰纸吸附量最大为1.606 mmol/g,对其是否可重复吸附仍在进一步探究中;改性后的无醛装饰纸的表面胶合强度基本不变,表面耐磨性能有一定的提高。