氧化纤维素纳米晶Pickering乳液的制备、表征及应用

【目的】以改性的方法提高纤维素纳米晶的水溶性,用其制备稳定的水包油型Pickering乳液,并初步探究Pickering乳液在制备复乳和包埋益生菌中的潜在应用价值.【方法】首先,采用TEMPO(2,2,6,6-tetramethylepiperidin-1-oxyl,2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)/NaBr/NaClO体系对微晶纤维素进行化学改性,分别制备氧化度为30%、50%和100%的氧化纤维素纳米晶,通过扫描电子显微镜和红外光谱分别对其形貌和羧基化学结构进行测定.其次,用氧化纤维素纳米晶制备Pickering乳液,用荧光显微镜和Turbi Scan稳定性分析仪分别对其形态和稳定性进行表征和分析.最后,用氧化纤维素纳米晶制备复乳,并将上述制备的Pickering乳液用于菌体包埋,用激光共聚焦显微镜进行观察.【结果】氧化后的纤维素纳米晶结构疏松,羧基含量增加,水溶性随氧化度的升高而增加;氧化度为50%的纤维素纳米晶制备的Pickering乳液较稳定,其也可用来制备W/O/W型乳液,而且Pickering乳液用于菌体包埋,有较好的包埋效果.【结论】氧化后的纤维素纳米晶能够制备出稳定性较好的Pickering乳液,该Pickering乳液可以用于制备W/O/W型复乳以及菌体的包埋,具有潜在的应用价值.     

水玻璃制备SiO2/NR复合材料性能的研究

将廉价水玻璃制备的SiO2溶胶-凝胶在乳液状态下与天然胶乳共混-共凝制备SiO2/NR复合材料.采用热重分析(TG)和动态热机械分析(DMA)研究了复合材料的性能.结果表明,溶胶-凝胶法SiO2在天然橡胶中分散性较好,SiO2与天然橡胶的界面结合增强,复合材料的力学性能和热稳定性有了明显的改善.     

天然橡胶纳米复合材料新产品面世

中国热带农业科学院农产品加工研究所的科研人员运用纳米技术研制出物理机械性能优异、抗老化性能强和具有优异外观、色泽的高性能天然橡胶纳米复合材料。同时,该所还研发出具有自主知识产权的天然橡胶纳米复合材料工业化生产技术,采用这一技术生产的高性能弹性体育器材畅销国内市场,并出口美国、英国、意大利和德国等国。天然橡胶纳米复合材料的拉伸强度比一般天然橡胶增强50％以上。     

纳米SiO_2/聚丙烯复合材料研究

通过熔融共混法制备了纳米二氧化硅(SiO2)/聚丙烯(PP)复合材料,利用热重分析研究了纳米二氧化硅对聚丙烯的热稳定性影响,并采用示差扫描量热法研究了PP及其复合材料的非等温结晶动力学.结果表明,纳米SiO2提高了聚丙烯的热稳定性,起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温升高、活化能增大.     

纳米SiO2/聚丙烯复合材料研究

通过熔融共混法制备了纳米二氧化硅(SiO2)/聚丙烯(PP)复合材料,利用热重分析研究了纳米二氧化硅对聚丙烯的热稳定性影响,并采用示差扫描量热法研究了PP及其复合材料的非等温结晶动力学.结果表明,纳米SiO2提高了聚丙烯的热稳定性,起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温升高、活化能增大.     

木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料吸附水中Cd(Ⅱ)的研究

采用木质纤维素与蒙脱土经插层复合反应,成功的合成了一种新型吸附剂木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料(LNC/MMT),研究了其对水中Cd(Ⅱ)的吸附行为以及影响吸附效果的重要因素,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析方法对纳米复合材料的结构进行表征,通过动力学、热力学模型拟合探讨其吸附机理。结果表明,木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料对水中Cd(Ⅱ)具有很好的吸附效果,在Cd(Ⅱ)溶液初始浓度0.005 mol/L、p H值5.6、吸附温度55℃、吸附时间80 min时,吸附容量达到最大值118.45 mg/g。吸附动力学可以用准二级动力学方程描述;等温吸附模型符合Langmuir方程,木质纤维素/蒙脱土吸附Cd(Ⅱ)主要是单分子层化学吸附。     

玉米苞衣高值化利用途径研究

玉米苞衣是一种农业废弃物,全国资源量每年约2 467万t,目前未得到有效利用。玉米苞衣中含有较多纤维素纤维,可以通过化学方法、生物方法等对纤维进行分离,得到具有良好机械性能的高质量纤维,也可以制备纤维素纳米纤维和纳米晶,用于制造纳米功能材料。玉米苞衣纤维可以作为木塑复合材料的增强材料,可以直接制备复合材料,也可以用于家居用品和工艺品的制造。实现玉米苞衣离田化作业,完善收储运配套体系,可以为高值化利用提供原料。应建设相应的生产企业,尽快形成集中加工处理能力。     

磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料及其物理性能变化

目的为了改善木材表面物理性能,探索制备纳米氧化锌/木材复合材料的方法。方法以31年树龄的樟子松木单板作为研究对象,采用磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料,对木材进行功能性改良,利用X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、接触角测量仪和扫描电镜(SEM)对样品结构、弹性模量、硬度、表面润湿性和微观形貌等进行表征。结果纳米氧化锌/木材复合材料XRD谱图显示:在2θ等于17.0°、22.5°、35.0°附近仍具有木材纤维素3个结晶面(101、002和040)的特征峰;在2θ等于31.8°、36.3°附近出现了ZnO(100)、ZnO(101)的特征衍射峰。在基底温度为200℃溅射条件下,木材纤维素结晶度下降23.1%。纳米压痕载荷-压入深度曲线形状变化较大,弹性模量增大了6.6倍,硬度增大了23%;纳米氧化锌/木材复合材料表面水接触角为140.2°;表面的纳米氧化锌粒径较小,分散性较好,在木材单板表面分布平整均匀。结论磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料对木材结晶区没有形成影响,依然存在木材纤维素特征衍射峰,纤维素的结晶结构没有遭到破坏,但衍射峰强度有所降低;在木材单板表面生长氧化锌薄膜增大了木材表面的弹性模量和硬度,使木材表面润湿性能从亲水性变为疏水性,接近氧化锌材料的超疏水性能;木材表面生长的氧化锌薄膜均匀,排列致密,表面平整,无裂痕。可见,利用磁控溅射法在木材单板表面生长氧化锌薄膜,能够制备理想的纳米氧化锌/木材复合材料。      

魔芋葡甘聚糖/MgO纳米复合材料的制备与表征

[目的]研究纳米复合材料的制备及表征,以期制备一种新型食品包装材料。[方法]以魔芋葡甘聚糖(KGM)为基体,以纳米MgO为原料,采用共混法制得KGM/MgO纳米复合物。通过傅立叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)等手段对该复合物进行了表征。[结果]FTIR表明,纳米MgO粒子对KGM分子中某些特征官能团的波数影响比较大,纳米MgO和KGM之间存在较强的相互作用。E电镜表明,纳米MgO在复合材料中的分散性较好。制备的KGM/MgO纳米复合材料的热稳定性高于KGM薄膜。纳米MgO的加入对复合膜的力学性能有所提高。[结论]用共混法成功制得了KGM/MgO纳米复合材料,为制备新型食品包装材料提供技术支撑。     

纳米TiO_2制备PUF/TiO_2复合材料的性能研究

应用原位聚合法制备了结构紧密的PUF/TiO_2复合材料,探讨纳米TiO_2的添加量对包装用PUF性能的影响,采用SEM、TG/DTG、DSC及FTIR对其结构进行表征。结果表明:当纳米TiO_2用量为其他试剂总量的4%时,PUF/TiO_2复合材料压缩强度最佳为24. 33 MPa,为纯PUF压缩强度的1. 63倍; DSC及TG/DTG结果显示,纳米TiO_2的加入有利于提高PUF的热稳定性,添加4%纳米TiO_2后,PUF的起始分解温度从241. 5℃提高至263. 4℃,最大失重速率温度从324. 73℃提高到334. 86℃。FTIR结果显示,PUF/TiO_2复合材料在653 cm-1附近出现Ti-O的吸收峰,说明纳米TiO_2成功连接到了PUF的高分子链段上; SEM结果显示,纳米TiO_2在PUF基体中分布均匀,已经嵌入到PUF的泡沫结构中。