甘蔗渣纤维素微纤维的分离、制备和结构特征

由甘蔗渣分离纤维素微纤维分为三个不同阶段。第一阶段是用传统的制浆工序,消除蔗渣中的木质素和半纤维素,获得纤维素纤维。第二阶段是纤维素纤维经过机械化处理和酸解,分离成纤维素微纤维。纤维素微纤维的大小取决于酸解条件。由扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察可知,甘蔗渣微纤维的横截面尺寸在200nm和几个微米之间。第三个阶段是利用这些纤维素微纤维增强热塑性可生物降解聚酯材料或其它工程用的热塑性复合材料,这是今后的研究方向。

不同纤维素形态对复合材料性能影响的研究进展

在复合材料领域,纤维素的结构与形态对复合材料的各种性能有着显著的影响。系统地综述了常用的三种不同形态的纤维素,即纳米纤维素(Nano-cellulose,NCC),微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)以及微纤化纤维素(Microfibrillated cellulose,MFC)对复合材料性能影响的研究进展。分别从三种纤维素的基本形态和特点出发,结合该领域研究与应用的现状,详细论述了这三种不同形态纤维素对于复合材料力学性能、热性能以及其他性能影响的研究进展,并对未来的发展趋势进行了展望。

微纤维状纤维素

微纤维状纤维以高度精制纯植物性纤维为原料，经超高压均质机强力机械剪切力而成大小仅为0．1－0．01微米的微小纤维素。其与食品配合，口感光滑，绝无高纤维食品不适感。因微小化后，纤维表面积飞跃增大，使纤维素原有亲水性变为非常显著；同时，在微小纤维间产生缠结，应用食品时呈有良好增粘稳定性、分散稳定性。而且，能提高糊状食品保形性、胼冻状食品强度，改善口感性。

植物-矿物纤维改性地聚物抗硫酸盐侵蚀研究

地质聚合物的力学性能优异,但脆性较高。文中利用纤维素纤维(CF)和硅灰石纤维(WS)改性偏高岭土地质聚合物,揭示不同纤维/不同配合比对材料力学性能的影响和地聚物复合改性胶凝材料硫酸盐服役条件的抗侵蚀性能。结果表明,植物微纤维增强地聚合物复合材料的最佳组成为,纤维素微纤维/硅灰石纤维增强地聚合物复合材料(配方为88wt%MK+10wt%WS+2wt%CF),抗压强度和抗折强度分别提升76.1%、135.5%,且抗硫酸盐侵蚀性能得到显著提升。硫酸盐侵蚀条件下的优选配合比样品的质量损失率随龄期的增长呈现先减小后增大的趋势,在水溶液中浸泡的样品质量持续降低;暴露在超高浓度硫酸盐溶液中28d后的损伤程度会达到最大值或阈值。

超临界预处理-球磨法制备纤维素纳米纤丝及其表征

以微纤维化纤维素(MFC)为原料,通过超临界CO_(2)/乙醇预处理结合球磨法制备纤维素纳米纤丝(SCB-CNF),探讨了超临界CO_(2)/乙醇预处理条件对MFC的影响,并与2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)预处理结合微流体均质法(TMH)制备的纤维素纳米纤丝(TMH-CNF)进行对比研究,采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)对样品进行表征。结果表明,超临界CO_(2)/乙醇预处理可将束状MFC分解为单根纤维,使MFC的长度和直径明显减小;超临界CO_(2)/乙醇预处理后的纤维素(P-MFC)的结晶度随预处理时间和温度的变化呈先升高后降低的趋势;SCB-CNF的热稳定性和结晶度均高于TMH-CNF,且形态呈针束状,长度远小于TMH-CNF,更易分散,在复合材料和生物医药(药物输送)等领域具有潜在的应用价值。

Au-Pt纳米颗粒/石墨烯-纤维素微纤维复合电极的制备与电化学性能

石墨烯和金属纳米是优异的导电纳米材料,为构建具有高效活性表面积的电化学传感界面,以玻碳电极作为导电基底,采用滴涂法结合一步电沉积成功制备了Au-Pt纳米颗粒/还原氧化石墨烯-纤维素微纤维(Au-Pt NPs/RGO-CMF)复合材料。SEM、原子力显微镜(AFM)、EDS和拉曼光谱分析表明,Au-Pt纳米颗粒均匀分布在RGO-CMF的薄层上,同时实现了氧化石墨烯(GO)还原为RGO。以铁氰化钾作为氧化还原探针对界面的电化学性质进行研究,在优化的实验条件下(循环伏安法电沉积:电位为−1.2~0 V,周期为20,电解质pH值为6,滴涂GO-CMF体积为8μL),得到Au-Pt NPs/RGO-CMF复合材料的高效活性表面积(3.54 cm^(2))远远优于裸玻碳电极(1.52 cm^(2))。表明构建界面具有高的电催化活性,为传感器的进一步应用提供理论支持。