纤维素纳米晶体/丙烯酸/丙烯酰胺复合水凝胶的制备及性能研究

发布时间：2024-05-21 20:04

　　纤维素纳米晶体(Cellulose Nanocrystals,CNC)作为一种应用前景广阔的生物质纳米材料,目前已被广泛用于各个领域。由于其密度低、力学性能好、比表面积大且易表面改性,作为生物高聚物增强相时具有其他增强相无可比拟的增强性能。将纳米纤维素引入水凝胶中,可获得相较于传统水凝胶更优异的性能。为此,本文以竹粉为原料制备纤维素纳米晶体(CNC),并将其引入丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)构筑的水凝胶,先后制备了CNC-g-P(AA/AM)水凝胶和CNC-PAA/P(AA/AM)水凝胶。主要研究内容如下:(1)以竹粉为原料,通过预处理除去竹粉中的各类杂质,获得纤维素,并利用硫酸水解法制备纤维素纳米晶体(CNC),并计算CNC的固含量和产率。通过ζ-电势测定、元素分析(XPS)、红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热重分析(TG)等对制得的CNC进行表征。结果显示:制得的CNC具有较高的表面电荷(-38.7 m V),因此其悬浮液具有较好的稳定性。CNC的表面存在磺酸基,根据元素分析结果计算其表面磺酸基含量为0.32 mmol·g-1。TEM图像显示,CNC的平均长度为115...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1水凝胶的溶胀[6]

1绪论11绪论1.1引言水凝胶作为一种兼具固体和液体性质的特殊材料，展现出了良好的吸水保水性和优异的生物相容性[1]，同时还具有一定的力学强度以及多种刺激响应性，其独特的结构和性能可以满足多方面的应用，因此新型高效水凝胶一直是研究的热点。目前，水凝胶作为结构或功能材料，在农业生产....

图1.2传统水凝胶的机械性能[23]

1绪论3身存在的一些问题也逐渐暴露出来，限制了水凝胶的应用。机械性能差和功能化程度低是目前水凝胶面临的两大主要问题。图1.2传统水凝胶的机械性能[23]Figure1.2Mechanicalpropertiesoftraditionalhydrogels[23]1.2.3.1水凝....

图1.4纳米复合水凝胶[26]

纤维素纳米晶体/丙烯酸/丙烯酰胺复合水凝胶的制备及性能研究4双网络水凝胶是由日本北海道大学的Gong等于2003年首次报道的一种超高强度水凝胶（图1.3）[23]。这种水凝胶由两种不同性质的聚合物形成的互穿网络组成，一种是高度交联的刚性聚电解质网络（第一网络），另一种是轻度交联或....

图1.5共混法制备CNF/PVA复合水凝胶[49]

1绪论71.3.2纳米复合水凝胶的制备方法1.3.2.1共混法共混法是直接将高分子聚合物与特定的纳米粒子混合制成纳米复合水凝胶的方法。共混法操作简单，且可以自由改变聚合物和纳米粒子的比例，达到调节水凝胶网络结构的效果，但易产生纳米颗粒的团聚现象[48]。该方法制备的水凝胶机械强度....

本文编号：3979858