多元羧酸预处理制备木质纳米纤维素及其性能研究

以芒草秸秆纤维为原料,采用草酸、顺丁烯二酸和柠檬酸预处理结合高压均质制得3种木质纳米纤维素(LCNF),并利用冷场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射扫描电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)分析仪和热重(TG)分析仪对LCNF性能进行表征分析。研究结果表明:多元羧酸预处理能促进纤维吸水润胀,削弱纤维之间结合力,有利于高压均质过程中的微纤丝解离。多元羧酸pKa值越小,酸性越强,预处理过程纤维水解越剧烈,制得的LCNF尺寸越均一。3种多元羧酸中草酸的pKa值最小为1.25,草酸制得的LCNF(O-LCNF)平均宽度最小为15.3 nm。与芒草秸秆纤维原料相比,高压均质会削弱微纤丝之间的氢键作用力,使得LCNF的部分结晶区遭到破坏,结晶度下降,草酸、顺丁烯二酸和柠檬酸体系制得的O-LCNF、M-LCNF和C-LCNF结晶度分别为50.4%、48.2%和50.0%。在草酸预处理体系下,所得的O-LCNF热稳定性最好,最大热失重速率温度为353.2℃。

生物质材料对微纳塑料吸附性能的研究进展

废弃塑料在江河湖海中呈累积趋势,老化分解产生的微纳塑料严重污染水质,威胁生态环境和居民饮用水安全。传统处理方法,如物理絮凝、生物降解等,存在处理周期长、吸附效率低等问题。天然生物质含有大量的羟基、羧基等活性基团,对生物质进行物理处理或化学修饰改性能够改善孔隙结构和提高比表面积,可作为吸附微纳塑料的绿色材料。本文从微纳塑料的常规处理方法和基本特征出发,简要概况了不同类型微纳塑料对植物、动物和人体的潜在影响和危害,系统介绍了生物质材料(生物质炭、纤维素、甲壳素等)在微纳塑料吸附领域的研究现状,分析总结了生物质材料对微纳塑料的吸附行为、规律和作用机制,最后展望了生物质材料吸附微纳塑料的未来发展前景。