离子液体中制备纳米TiO2/纤维素复合纤维及产物的光催化性能

纳米TiO2/纤维素的复合纤维可以用于纺织、材料和催化等领域.在1-丁基-3-甲基咪唑氧盐([ BMIM] Cl)离子液体中,将纳米TiO2粉末与纤维素浆柏共混,采用湿法成型技术制备不同含量的纳米TiO2/纤维素纤维复合纤维.通过力学测试、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对所得复合纤维的力学性能、形貌和结构等进行表征;以亚甲基蓝为模型物,对其光催化性能进行测试.结果表明,TiO2质量分数对复合纤维的形貌和性能影响显著,随TiO2质量分数由2％增大至16.7％,复合纤维的断裂强度降低,初始模量由0.139 cN/dtex降至0.077 cN/dtex,光催化性能先降低而后增强,其中含TiO216.7％的复合纤维催化性能较强.以[BMIM] Cl离子液体为介质,温法纺丝制备有光催化活性纳米TiO2/纤维素纤维的方法是可行的;综合考虑,含TiO2 2.0％的复合纤维性能较佳.     

来源于木材的纤维素纤维

英国：世界化纤短纤维市场的领导者兰精公司（Lenzing）和Weyerhaeuser公司——世界上最大的林产品公司之一，将携手合作，致力于发展一种具有创新意义的且可持续供应的用纤维素为基础原料能大批量工业化生产和个体护理应用产品的技术。该技术采用的原材料来源于可再生木材纤维，在非织造布产品领域将发展出基础材料来源于石油的替代品。     

纤维素/壳聚糖电纺纳米纤维溶剂体系研究进展

纤维素和壳聚糖是地球上储量最丰富的两种天然高分子,通过静电纺丝法将纤维素与壳聚糖高效复合可制备综合性能突出的绿色功能化纳米纤维新材料,并进一步拓展二者的应用领域.适宜溶剂体系的选用与开发是静电纺丝法制备高品质纳米纤维的重要前提和保证.基于此,本文综述了近年来国内外学者们对静电纺丝纤维素、壳聚糖单一纳米纤维以及两者复合纳...     

木质纤维素基磁性光催化复合材料的制备

为提高光催化材料的效率,实现材料的绿色化,以木质纤维素为原料,以TiO₂为催化材料,通过掺杂Ni-NiO/Fe₃O₄-GR制备了磁性光催化材料。结果表明:不同添加量的Fe₃O₄-GR(G1F1)对亚甲基蓝的光催化效率明显不同,在光催化材料复合物中,当G1F1添加量占木质纤维素质量的8.3%时,其光催化效率可达91.92%,显示出优异的光催化性能。     

纤维素模板法增强CuO-ZnO光催化CO2还原性能研究

以漂白针叶木浆(SBKP)为载体,负载CuO-ZnO后炭化,制备得到了纤维素纤维先负载后炭化的CuO-ZnO-生物炭(CuO-ZnO-C_L+C)复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)、双恒电位仪和真空光催化还原CO₂系统,考察了载体负载、炭化的先后顺序对复合材料中CuO-ZnO负载的影响,结果表明：先炭化后负载的生物炭(C_C+L)与CuO、ZnO只是物理混合作用,其表面没有羟基对催化剂进行吸附固定,极易发生团聚,由此制得的CuO-ZnO-C_C+L复合材料的CuO含量没有CuO-ZnO-C_L+C高,CuO-ZnO-C_L+C复合材料的晶型更完整、光电流强度更高、电阻更小,光催化还原CO₂活性更好。以CO得率为考察指标,探讨了Cu²⁺与Zn²⁺物质的量比值、复合材料炭化温度、纤维素纤维直径对所制备的CuO-ZnO-C_L+C     

天然纤维素纤维吸油研究进展

指出了天然纤维素纤维由于存在疏水性差、吸油量低、油水选择性弱等问题,限制了这类纤维材料在吸油领域的应用。针对这一问题,综述了高吸油倍率的天然纤维素纤维,分析了高温处理、纤维改性、与其他纤维共混等方法对提高吸油能力的作用,为实际应用提供实验与理论参考。     

ZIF-8/纳米纤维素对竹木复合纤维除臭性能的影响

近年来,随着人们生活品质要求的不断提升,具有除臭性能好、吸收性能强和价格成本低廉的纤维材料在婴幼儿、成人除臭纸尿裤等卫生用品中的需求量不断增高。但目前市场上的除臭纤维基本存在除臭性能差、吸水性弱以及成本高的问题,严重制约我国除臭功能性纤维材料的国际竞争力。笔者以国内常见的白竹炭纤维和针叶木纤维为基本原料,以ZIF-8纳米粒子和纳米纤维素(CNF)为除臭改性填料,通过复合加工工艺,制备了兼具除臭和吸水功能的竹木复合除臭纤维,并探究了白竹炭纤维和针叶木纤维原料质量比、改性填料含量对复合除臭纤维微结构、吸水以及除氨气、硫化氢等臭味气体的影响规律。研究结果表明,所制备复合除臭纤维最佳工艺条件为针叶木纤维与白竹炭纤维绝干质量比为70∶30,ZIF-8和CNF的质量分数分别为7%和6%,23℃下风干处理24 h,在该工艺条件下制备的除臭纤维对氨气和硫化氢的消臭率分别为84.56%和83.11%,吸水量为8.4 g/g,除臭纤维性能达到国家标准GB/T 33610.2—2017(消臭率≥70%)的要求。     

甲酸水解纤维素制取纤维低聚糖的研究

研究了盐酸催化下甲酸水解生物质纤维制取纤维低聚糖的过程,探讨了时间与温度对水解的影响,并对工艺条件进行优化.实验表明,随着反应时间增加,棉花结晶度随之减少并不断水解;水解的最佳工艺条件为:1g棉花、24g含4%(质量分数)盐酸的甲酸溶液在65℃下水解8h,总还原糖得率25.06%,葡萄糖得率16.71%,纤维低聚糖得率8.35%.     

纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料研究进展

纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber,本文缩写为CNF)因其独特的网状结构和性能特点,在增强聚合物制备复合材料方面发展迅速.简述CNF的制备及特征;然后从改善团聚、提高界面相容性的角度,介绍对CNF进行表面衍生化、表面接枝和添加偶联剂等表面化学改性研究及改性后CNF的性能特点;简述利用CNF增强聚乙烯醇、聚乳酸、环氧树脂、酚醛树脂等聚合物的研究进展;最后对CNF增强聚合物复合材料今后的主要研究方向进行展望.     

活性炭比表面积、孔径对TiO_2/AC光催化活性的影响

以不同孔径和比表面积的系列活性炭(AC)为载体,通过溶胶-凝胶法制备得到TiO2/AC负载型光催化剂。利用氮气吸附、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对复合催化剂进行表征,并对其进行动态甲苯光降解研究。结果表明:比表面积大、大中孔道丰富的活性炭更适合于负载TiO2制备TiO2/AC复合光催化剂,并且具有更好的光催化活性和延长催化剂的失活时间,对甲苯最大降解率可达97%,失活时间可达11 h,适宜的填充量有利于提高光降解效果。     

竹浆纤维红外光谱分析及再生纤维素纤维市场简析

通过有效检测竹浆中的纤维素纤维的红外吸收光谱,并利用红外光谱仪等多种专业仪器来分析多种纤维素纤维的差别,可以得出纤维素纤维的结构差异性,从而有助于将其利用在工业化量产之后,结合其自身特性来区分应用方向。同时对再生纤维素纤维市场进行简析,为相关行业企业尽早做好应对贸易摩擦造成的负面影响准备提供参考。     

低品质纤维制备微纤化纤维素的研究

以造纸浆渣作为原材料,用高碘酸钠氧化法制备二醛基纤维素(DAC),并利用响应面法优化了DAC的制备工艺,最后对二醛基纤维素进行高压均质化处理得到了微纤化纤维素(MFC)。实验结果表明:在反应温度48℃,氧化剂用量50%,反应时间176 min的最优工艺条件下制备的DAC醛基达到947.38μmol/g。高压均质处理60 min得到的MFC平均粒径为532 nm,结晶度为27.13%,仍然保留有纤维素的基本结构,但热稳定性有所降低。在纸浆中添加5%的MFC可使纸页的抗张强度和耐破指数分别提高了81.40%和47.41%,透气度下降约50%,不透明度稍有提高。     

竹纤维素乙酰化改性及其纳米纤维的制备

竹纤维经一步碱纯化制得α-纤维素含量高于96%的碱处理竹纤维素,达到了商业合成醋酸纤维素对原料的要求;随后对提纯的竹纤维素进行乙酰化改性,以提高其用于静电纺丝技术制备纳米材料的溶解特性。采用相应的表征手段(SEM和NMR)分析了竹纤维纯化和乙酰化反应过程中产物形貌及结构的变化,结果表明:经Na OH溶液纯化后样品的纤维形貌得到了保持,粗糙的纤维表面印证了原料中杂质成分的脱除;乙酰反应使得纤维素分子上的羟基被取代转变为醋酸纤维素结构。并基于静电纺丝技术(纺丝工艺条件:电压22 k V,溶液流速为1 m L/h,接收距离15 cm,滚筒转速15.2 m/s)成功制得了形貌均匀、取向可控的竹纤维源纳米纤维。相关研究结论可为我国农业纤维性资源纳米化全新利用提供一定的理论基础,契合时下充分开发环境友好型可再生生物质资源的研究主题。     

纤维素纳米晶体对同轴电纺PMMA/PAN复合纳米纤维性能的影响

采用同轴静电纺丝技术,将酸水解获得的纤维素纳米晶体(cellulose nanocrystals,CNCs)添加到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/二甲基甲酰胺(DMF)溶液中作为壳层电纺液,聚丙烯腈(PAN)/DMF溶液为核层电纺液,成功制备出核-壳结构的纳米复合纤维。探讨了CNCs添加量对电纺液的电导率和黏度的影响及同轴复合纤维的微观形貌、直径分布、结晶特性、热学性能和疏水性能的影响。结果表明:CNCs添加后电纺液的电导率和黏度有明显提高,所制备的同轴纳米纤维具有较好的核-壳结构,其直径随CNCs加载量的增加而减小,且分布更加集中;添加高结晶度的CNCs后,复合纤维的结晶性得到明显提高;在热学性能方面,CNCs增强的同轴纳米材料最大热分解温度为402.7℃,远高于单纺PMMA和单纺PAN纤维以及未添加CNCs的同轴PMMA/PAN纳米材料;添加亲水性CNCs后,水接触角值由130.0°降低至116.7°,复合纤维的疏水性能明显下降。     

聚苯胺/竹炭复合材料的制备及性能研究

利用竹炭(BC)的导电性和特殊的多孔结构,结合聚苯胺(PANI)的导电性,通过原位溶液聚合法制备了具有导电性能的聚苯胺/竹炭(PANI/BC)复合材料,考察了各种反应条件对复合材料电导率的影响.利用四探针、红外光谱、扫描电镜对复合材料的导电性能、分子结构、微观形貌进行表征测试.结果表明:当苯胺用量为1mL,引发剂过硫酸...     

纤维素纳米纤维水凝胶的构筑与吸附性能研究

现代化工农业生产和食品加工过程中产生的大量废水,给生态环境带来了严重负面影响。废水色度是水质污染的一个重要指标,因此寻求有色废水的高效处理技术是目前的研究热点之一。笔者试图构建环境友好型纤维基纳米材料吸附剂,并就其结构、吸附机制与性能以及实际应用的安全性进行分析与评价。基于静电纺丝-原位水解-水溶液聚合简易多步法,以纳米纤维中纤维素分子为反应对象、过硫酸铵(APS)为反应引发剂、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为反应单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为反应交联剂,成功研制了具有三维网络多孔结构的互穿纤维素纳米纤维水凝胶(CNF-HGs)。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)进行表征及亚甲基蓝(MB)溶液吸附性能测试与吸附动力学研究,从CNF-HGs的微观形貌、分子结构以及热稳定性能方面揭示了其良好的吸附能力与作用机理。细胞毒性试验进一步验证了其良好的细胞相容性和低毒性,有助于降低水处理中二次污染的可能性。研究结果可为纤维基生物吸附剂在有色污水吸附乃至其他废水处理与防治的应用中提供理论依据。