TEMPO氧化法纳米纤维素及其复合膜的制备与研究
发布时间：2021-07-02 13:00
纤维素是地球上最为丰富的生物聚合物。纳米纤维素是纤维素经纳米化后所形成的产物,具有强度高、生物相容性好、可再生、可降解等优异性能,应用前景广泛。由常规方式制备纳米纤维素存在能耗高、效率低、产物长径比小和易团聚等问题,限制了其在基体材料、储能材料、包装材料和增强材料等众多领域的应用。本文采用TEMPO氧化法制备了纳米纤维素,研究了碱预处理对纳米纤维素制备的影响,将纳米纤维素与聚乙烯醇（PVA）结合制备了高性能和环境友好型生物质基复合膜。具体研究内容如下:（1）以落叶松纸浆为原料,采用TEMPO-NaBr-NaClO催化氧化体系配合机械处理制备了纳米纤维素,所得纳米纤维素以纤维素纳米纤丝（TOCN）形式存在,直径为5-10 nm,长度可达几微米,分散性良好。该方法制备的TOCN得率为76.6%,羧基含量为0.91 mmol/g,仍然保持了纤维素Ⅰ型结晶结构。（2）采用单因素实验法研究NaOH预处理条件对纸浆纤维素形貌、结晶结构以及后续氧化程度的影响。研究得出最佳预处理条件为:NaOH浓度7%,预处理时间12 h,预处理温度23℃。XRD结果表明经过NaOH预处理的纸浆纤维素仍然保持了纤维素...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１纤维素的化学结构??
的针棒状形态，直径在纳米??级，长度通常在１００－５００ｎｍ范围内。而ＣＮＦｓ是直径为纳米级、长度为微米级的柔??性长纤维［＂］。纳米纤维素材料的最终特征、性质和产率取决于所用的纤维素来源和??制备条件。在ＣＮＣｓ和ＣＮＦｓ的文献中使用了各种术语，导致纳米纤维素的定义含??糊不清，其中包括纤维素纳米晶须、纤维素微晶、纤维素纳米晶体、纤维素纳米纤??丝和纤维素微纤丝［１４１５］。最近，纸浆和造纸工业技术协会（ＴＡＰＰＩ）提出了基于纳米??纤维素大小的纤维素纳米材料的标准术语及其定义，如图２所示。??Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌ??？??Ｎａｎｏ－?Ｎａｎｏ？??ｏｂｊｅｃｔｓ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ??Ｖ?１，?ｙ?＼???Ｊ??．?ＩＴＴ?．?ｉｚｊｚｒ－－，??■＇？＾ｌｌｕｌｏｓｅ?＂１?Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌ?ｒＣｅｌｌｕｌｏｂ－?ｉｆｂｒｉｉ＇＇??ｎａｎｏｆｉｂｅｒ?（ＣＭＣ）?（ＣＭＦ）??Ｌ??＿?？?Ｊ?ｗｉｄｔｆｒ?１０－１５?ｕｍ?－?ＵＤ?＜?２?ｗｉｄｔｈ：?１０－１００?ｎｍ??Ｉ???＾＾??（＾ｌｅｎｇｔｈ：?０．５－５０?ｕｍ?＾??Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ?Ｉ＾Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｎａｎｏｆｉｂｒｉｌ??（ＣＭＣ）?｜?（ＣＮＦ）??ｗｉｄｔｈ：?３－１０?ｎｍ?－?Ｌ?Ｄ?＞５?！?ｗｉｄｔｈ：?５－３０?ｎｍ?－?ＵＤ?＞?５０??ｖ?Ｊ、、?／??图２纤维素纳米材料的标准术语［１６］??Ｆｉｇ．２?Ｓｔａｎｄａｒｄ?ｔｅｒｍｓ?ｆｏｒ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｎａｎｏｍａｔ
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【参考文献】：
期刊论文
[1]淀粉-聚乙烯醇复合薄膜的制备及保鲜效果研究[J]. 李菲,王保营,王瑞丰. 现代牧业. 2018(04)
[2]聚乙烯醇膜改性研究进展[J]. 郭淼,王书浩,周勇,高从堦. 水处理技术. 2018(10)
[3]我国聚乙烯醇生产技术研究新进展[J]. 燕丰. 乙醛醋酸化工. 2017(10)
[4]纳米纤维素的制备技术进展[J]. 罗嘉倩,李群,张伟,牟忠威. 天津造纸. 2017(03)
[5]木素对TEMPO氧化竹浆制备纳米纤维素的影响[J]. 杜超,李海龙,蒙启骏,刘梦茹,詹怀宇. 中国造纸学报. 2017(02)
[6]TEMPO氧化纤维素纳米纤维的制备及应用[J]. 王福敏,李群,王爱姣,侯玉峰. 天津造纸. 2017(01)
[7]我国生物能源产业发展中的问题及解决对策[J]. 潘炼峰,吴辰钟. 经营与管理. 2017(02)
[8]聚乙烯醇膜的交联改性与应用研究进展[J]. 郝建文,戴晨伟,吴亮. 化工新型材料. 2017(01)
[9]纳米纤维素的制备及其复合材料的应用研究进展[J]. 张思航,付润芳,董立琴,顾迎春,陈胜. 中国造纸. 2017(01)
[10]纳米纤维素的制备及应用研究进展[J]. 乐志文,凌新龙. 成都纺织高等专科学校学报. 2016(04)
博士论文
[1]TEMPO氧化法纳米纤维素及其复合膜的制备和性能研究[D]. 戴磊.江南大学 2015
硕士论文
[1]纳米纤维素/氧化石墨烯/聚乙烯醇复合膜制备及性能[D]. 谢元仲.东北林业大学 2016
[2]聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备及其性能研究[D]. 吴骏.东华大学 2016
[3]聚乳酸基可降解多层复合膜及其在冷鲜肉包装中的应用[D]. 王爽爽.内蒙古农业大学 2014
[4]聚乙烯醇复合材料的制备及其性能研究[D]. 李佳佳.西北师范大学 2014
[5]纳米纤维素/聚乙烯醇复合材料的研究[D]. 胡月.南京林业大学 2012
本文编号：3260515
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１纤维素的化学结构??
的针棒状形态，直径在纳米??级，长度通常在１００－５００ｎｍ范围内。而ＣＮＦｓ是直径为纳米级、长度为微米级的柔??性长纤维［＂］。纳米纤维素材料的最终特征、性质和产率取决于所用的纤维素来源和??制备条件。在ＣＮＣｓ和ＣＮＦｓ的文献中使用了各种术语，导致纳米纤维素的定义含??糊不清，其中包括纤维素纳米晶须、纤维素微晶、纤维素纳米晶体、纤维素纳米纤??丝和纤维素微纤丝［１４１５］。最近，纸浆和造纸工业技术协会（ＴＡＰＰＩ）提出了基于纳米??纤维素大小的纤维素纳米材料的标准术语及其定义，如图２所示。??Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌ??？??Ｎａｎｏ－?Ｎａｎｏ？??ｏｂｊｅｃｔｓ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ??Ｖ?１，?ｙ?＼???Ｊ??．?ＩＴＴ?．?ｉｚｊｚｒ－－，??■＇？＾ｌｌｕｌｏｓｅ?＂１?Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌ?ｒＣｅｌｌｕｌｏｂ－?ｉｆｂｒｉｉ＇＇??ｎａｎｏｆｉｂｅｒ?（ＣＭＣ）?（ＣＭＦ）??Ｌ??＿?？?Ｊ?ｗｉｄｔｆｒ?１０－１５?ｕｍ?－?ＵＤ?＜?２?ｗｉｄｔｈ：?１０－１００?ｎｍ??Ｉ???＾＾??（＾ｌｅｎｇｔｈ：?０．５－５０?ｕｍ?＾??Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ?Ｉ＾Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｎａｎｏｆｉｂｒｉｌ??（ＣＭＣ）?｜?（ＣＮＦ）??ｗｉｄｔｈ：?３－１０?ｎｍ?－?Ｌ?Ｄ?＞５?！?ｗｉｄｔｈ：?５－３０?ｎｍ?－?ＵＤ?＞?５０??ｖ?Ｊ、、?／??图２纤维素纳米材料的标准术语［１６］??Ｆｉｇ．２?Ｓｔａｎｄａｒｄ?ｔｅｒｍｓ?ｆｏｒ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｎａｎｏｍａｔ
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【参考文献】：
期刊论文
[1]淀粉-聚乙烯醇复合薄膜的制备及保鲜效果研究[J]. 李菲,王保营,王瑞丰. 现代牧业. 2018(04)
[2]聚乙烯醇膜改性研究进展[J]. 郭淼,王书浩,周勇,高从堦. 水处理技术. 2018(10)
[3]我国聚乙烯醇生产技术研究新进展[J]. 燕丰. 乙醛醋酸化工. 2017(10)
[4]纳米纤维素的制备技术进展[J]. 罗嘉倩,李群,张伟,牟忠威. 天津造纸. 2017(03)
[5]木素对TEMPO氧化竹浆制备纳米纤维素的影响[J]. 杜超,李海龙,蒙启骏,刘梦茹,詹怀宇. 中国造纸学报. 2017(02)
[6]TEMPO氧化纤维素纳米纤维的制备及应用[J]. 王福敏,李群,王爱姣,侯玉峰. 天津造纸. 2017(01)
[7]我国生物能源产业发展中的问题及解决对策[J]. 潘炼峰,吴辰钟. 经营与管理. 2017(02)
[8]聚乙烯醇膜的交联改性与应用研究进展[J]. 郝建文,戴晨伟,吴亮. 化工新型材料. 2017(01)
[9]纳米纤维素的制备及其复合材料的应用研究进展[J]. 张思航,付润芳,董立琴,顾迎春,陈胜. 中国造纸. 2017(01)
[10]纳米纤维素的制备及应用研究进展[J]. 乐志文,凌新龙. 成都纺织高等专科学校学报. 2016(04)
博士论文
[1]TEMPO氧化法纳米纤维素及其复合膜的制备和性能研究[D]. 戴磊.江南大学 2015
硕士论文
[1]纳米纤维素/氧化石墨烯/聚乙烯醇复合膜制备及性能[D]. 谢元仲.东北林业大学 2016
[2]聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备及其性能研究[D]. 吴骏.东华大学 2016
[3]聚乳酸基可降解多层复合膜及其在冷鲜肉包装中的应用[D]. 王爽爽.内蒙古农业大学 2014
[4]聚乙烯醇复合材料的制备及其性能研究[D]. 李佳佳.西北师范大学 2014
[5]纳米纤维素/聚乙烯醇复合材料的研究[D]. 胡月.南京林业大学 2012
本文编号：3260515
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