纤维素基复合吸附材料的研究进展

纤维素是自然界中储量最丰富的可再生生物高分子聚合物,价格低、可生物降解,被广泛应用于水资源污染吸附领域。单纯的纤维素吸附材料较为环保,但存在吸附能力差、功能单一等不足。纤维素通过与其他物质复合制备成纤维素基复合吸附材料可以弥补这些劣势。因此纤维素基复合吸附材料的开发利用对缓解水资源污染有着重要的意义。文中总结了近年来纤维素基复合吸附材料的最新相关研究,介绍了纤维素与氧化石墨烯、金属氧化物、矿物质、单宁、金属有机骨架等制备复合吸附材料的研究进展,并对纤维素基复合吸附材料的发展前景进行了展望。

超疏水抗菌包装纸的制备及其性能研究

以竹浆为原料,结合浆内添加山梨酸钾和表面涂布蜂蜡-纳米TiO2复合物的方法制备了具有自清洁功能的超疏水抗菌纸。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)仪、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪、抗张/耐折度仪和接触角测定仪对纸张的表面形貌、元素组成、化学结构、力学性能及疏水性能进行了表征。结果表明,所制备的超疏水抗菌纸的抗张指数为89.7 N·m/g,加热处理后其水接触角(WCA)可达152.6°,被酸/碱液浸泡12 h后,其WCA仍能稳定保持在140°以上,具有优异的自清洁特性。抗菌测试结果表明,制得的超疏水抗菌纸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到约100%,说明该超疏水抗菌纸在食品包装用纸领域具有较大的应用潜力。

钛酸钡介电调控提升纸基摩擦纳米发电机输出性能

摩擦纳米发电机作为一种能够将机械能转换为电能的新型能源转换装置,自发明以来便引起了广泛关注,然而其环保性能由于原料来源多为合成高分子材料而受到制约.采用绿色环保的纤维素材料制备摩擦纳米发电机是解决上述问题的重要方式之一.本研究以竹纤维素和钛酸钡(BaTiO_(3))为原料,结合湿法造纸和掺杂改性制备了纤维素/钛酸钡复合纸,并将其作为正极摩擦层构建了纸基摩擦纳米发电机(cellulose/barium titanate-triboelectric nanogenerator,C/BT-TENG).结果表明,BaTiO_(3)的加入显著提升了复合纸的相对介电常数,C/BT-TENG的输出性能随着BaTiO_(3)掺杂量增加而提升,在4%掺杂量时,C/BT-TENG的开路电压和短路电流达到最大值118.5 V和13.51μA,相比纯纤维素纸作为正极摩擦层时,分别提升了51.3%和41.2%.通过模型法分析了介电调控提升C/BT-TENG输出性能的机理.此外,C/BT-TENG具有良好的输出性能和工作稳定性,在负载电阻为5 MΩ时,其获得最大输出功率密度0.36 W/m^(2),表现出良好的应用前景.