固化单宁纤维素基气凝胶吸附还原Ag(I)行为研究

以纤维素为原料,在NaOH/尿素/H_(2)O溶解体系中通过交联作用将橡椀单宁固化在纤维素基体上,制得固化橡椀单宁纤维素基气凝胶(VTCA).通过SEM-EDS、FT-IR、XRD等对VTCA进行表征,并研究其对水溶液中Ag(I)的吸附行为.结果表明,VTCA具有明显的三维网格多孔结构,孔隙率达到97.95%,在较宽的pH范围内(1~8)对Ag(I)均保持较高的吸附效率(>75%).吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,温度升高有利于吸附,最高理论吸附量为147.2mg/g.吸附还原研究机理表明,VTCA主要通过静电吸引和螯合作用将Ag(I)吸附到其表面,并通过单宁结构上的酚羟基将其原位还原为Ag^(0),证明VTCA具有良好的吸附还原性能,能够实现对水体中Ag(I)的回收.

纤维素基环氧树脂及其木材胶粘剂粘接性能研究

以碱活化的纤维素为原料,通过与环氧乙烷(EO)发生接枝液化反应,合成了液体纤维素基环氧树脂(PHECEP)。然后以E-51为基体树脂,胺类T31为固化剂,硅微粉、硅烷偶联剂KH-560和PHECEP为改性剂,制备纤维素基环氧树脂胶粘剂,并对其进行力学性能、热性能和耐化学性等测试。研究结果表明:在PHECEP掺入量为20%时,抗冲击强度从2.9 kJ/m^(2)提升到50.9 kJ/m^(2);当PHECEP掺入量为5%时,室温下固化7 d的纤维素基胶粘剂拉伸剪切强度比纯E-51提高了171.1%。掺入PHECEP后,实际拉伸剪切强度高于测试中的强度,并且在小分子溶剂中耐受性更优良。通过PHECEP/E-51材料的力学性能、干湿粘接强度、热稳定性和耐化学性等性能的综合评判,得到相对最优的木材胶粘剂配方为:5%PHECEP(相对于E-51质量而言),1%的KH-560、60%的硅微粉和18%的T31固化剂(分别相对于PHECEP和E-51总质量而言)。

蔗渣纤维素基Zn_(3)In_(2)S_(6)光催化降解2,4-二氯苯酚的研究

文章研究采用蔗渣纤维素和Zn_(3)In_(2)S_(6)为原料,通过化学交联法成功制备了蔗渣纤维素基Zn_(3)In_(2)S_(6)(SBC@ZIS)光催化剂,并利用SBC@ZIS光催化降解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)。运用FT-IR、紫外可见漫反射、SEM-EDS、XPS和XRD对SBC@ZIS物理特性进行表征,并运用高效液相色谱和TOC分析SBC@ZIS降解2,4-DCP的性能。FT-IR和XRD结果证实了SBC与ZIS的结合未显著改变ZIS的结构。通过SEM-EDS表征发现,SBC载体上具有O、C、Zn、In和S元素,在XPS表征中,SBC@ZIS表现出与ZIS同样的衍射峰,两者表征均证明了ZIS很好地负载在SBC上。紫外可见漫反射表明ZIS固定于SBC后,其光吸收范围发生了红移,即从524 nm红移至600 nm,表明SBC@ZIS有利于提高ZIS在可见光下的吸收范围。通过单因素实验可知,在最优条件下,SBC@ZIS对2,4-DCP(50 mg/L)的降解率可达87%,相较于单独ZIS光催化提高了10个百分点。并且总有机碳的去除率达到了71%,相较于ZIS提高了17个百分点。将Zn_(3)In_(2)S_(6)负载于蔗渣纤维素上,有利于提高回收利用性和光催化性能,为2,4-DCP的高效降解提供一种新的思路。

纤维素基气凝胶及其在水处理中的应用研究进展

纤维素基气凝胶具有孔隙率高、比表面积大和天然可再生的优势,在增强力学强度、改善疏水性以及提高生物抗菌性和耐热性等方面具有良好的效果。本文介绍了纤维素基气凝胶的制备及改性方法,综述了其在水处理中作为吸附材料对重金属离子、油类、染料及其他物质的吸附性能,以及作为光催化降解材料基体的应用研究进展,指出了纤维素基气凝胶未来的研究方向。

细菌纤维素基水凝胶的制备及传感器应用进展

概述了细菌纤维素和水凝胶两种材料的优势,综述了功能性细菌纤维素水凝胶的制备及其功能化方法,介绍了原位合成法、异位合成法中的浸渍法、溶解再生法的原理、优缺点及相关研究进展。基于细菌纤维素水凝胶具有优异的机械性能、生物相容性、可降解性和可修饰性等诸多特性,总结了细菌纤维素基水凝胶在传感器领域的最新进展,包括应变传感器、pH传感器和热传感器、电响应传感器、湿度传感器。最后对细菌纤维素基水凝胶的发展前景进行了展望。

基于常温干燥法的纤维素基泡沫制备及性能分析

传统的石油基泡沫难以降解,因而带来环境污染和安全问题。纤维素基泡沫借助其可生物降解的天然特性,逐渐成为研究热点。然而,目前的成型技术在很大程度上依赖于干燥条件(如冷冻干燥和超临界干燥),存在干燥耗时长、成本高的问题,因而难以实现泡沫的规模化生产。为解决此问题,提出一种常温干燥制备可再生纤维素基泡沫的新方法。以纸浆纤维为主料、纳米纤维素为黏结剂、聚乙烯醇作为纤维分散剂和泡沫助剂,经过充分混合、发泡、排水和干燥后,制成纤维素基泡沫。最后,测试泡沫密度、孔隙率,分析导热性能、力学性能。结果表明:制备的纤维素基泡沫具有密度低((0.015±0.002)~(0.028±0.004)g/cm^(3))、孔隙率高(>98%)、热导率低((0.060±0.003)~(0.069±0.003)W/(m·K))等特点。纤维素基泡沫在80%应变下的最大应力值为59.366 kPa,比其他文献报道的类似纳米纤维素基泡沫高37.1%。未来,纤维素基泡沫有望替代石油基泡沫,在冷链运输过程中对产品进行缓冲保护和隔热保温。

纤维素基水凝胶调控藜麦种子逆境胁迫下的萌发特性

为研究纤维素基水凝胶处理下藜麦盐碱胁迫及干旱胁迫下的生理特性,以藜麦品种津藜1号为试验材料,分别研究了纤维素基水凝胶浸种对不同盐碱胁迫下(300mmol/L NaCl、200mmol/L Na2SO4、200mmol/L NaHCO3和200mmol/L Na2CO3)藜麦种子的发芽率、胚根长、胚芽长、鲜重的影响和土壤中施用纤维素基水凝胶对干旱胁迫下藜麦幼苗根长、株高、根冠比以及叶片叶绿素、氮含量的影响。结果表明:与对照相比,纤维素基水凝胶浸种2h处理,增加了盐碱胁迫下藜麦种子的发芽率、胚根长、胚芽长和鲜重。在土壤中施用纤维素基水凝胶后,增加了藜麦幼苗的根长和株高、降低了幼苗根冠比,提高了幼苗叶片的叶绿素含量和氮含量。纤维素基水凝胶能够有效改善盐碱胁迫和干旱胁迫下藜麦的生长状况。

废瓦楞纸板纤维素基发泡材料的制备及性能研究

纤维素基材料具有低成本、高强度重量比、可降解等优良性能,在发泡领域拥有广阔的发展前景。常规的纤维素基发泡材料制备方法存在高能耗、发泡剂残留、纤维素利用率低等问题。废瓦楞纸板作为原材料相较于其他纤维素原料具有来源广泛、加工成本低、利用率高等优点。本研究提出以废瓦楞纸板为主要原料,通过机械搅拌方式制备发泡材料,探究了不同发泡工艺和纸浆浓度对泡沫的性能影响,分析了纯泡沫试样和纤维素基泡沫试样的微观形貌。结果表明,纯泡沫试样的性能受表面活性剂浓度影响最大,呈现出先提高后降低的趋势。在加入纸浆后提高了泡沫的稳定性,光学显微镜、体视显微镜显示纤维在泡沫中均匀分布,干燥后的试样内部具有复杂的开孔结构,此结构增强了发泡材料的力学性能,制备出的发泡材料密度低于0.03g/cm3。此外,机械搅拌方法制备发泡材料工艺简单、无污染、成本低,具有巨大的应用潜力。

纤维素基静电纺丝材料在空气过滤领域的研究进展

颗粒物引起的大气污染日益严重,给人类健康带来了严重威胁。目前用于个人防护的空气过滤材料存在疏水性差和过滤效率低等缺点。因此,研发空气过滤性能优异的材料成为重要的研究课题。纤维素基静电纺丝材料结合了再生和生物降解性纤维素类材料和静电纺丝的优点,在空气过滤领域具有广阔的应用前景。介绍了静电纺丝空气过滤材料、纤维素基静电纺丝材料的种类、性能特点以及纤维素基静电纺丝材料在空气过滤领域的应用进展。

纤维素基抗菌复合薄膜的研究进展

简要介绍了抗菌剂种类及抗菌机理,详细阐述木质纤维素、纳米纤维素、羧甲基纤维素、细菌纤维素、淀粉纤维素作为成膜基质的抗菌复合薄膜的制备,展现了纤维素抗菌复合膜在食品包装领域的潜在应用前景。

纤维素基填料制备PBS可降解复合材料的研究进展

本文对纤维素基填料增强热塑性复合材料制备过程中的填料改性技术、成形工艺、实际应用的国内外研究进展进行了综述,介绍了改性方法和制备工艺对纤维素基填料增强聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可降解复合材料性能的影响,探讨了纤维素基填料的化学改性和添加偶联剂对复合材料性能的影响,并结合实际应用情况,进一步对纤维素基PBS复合材料制备技术的发展趋势进行了展望。

羟丙基甲基纤维素基涂膜的制备及香蕉保鲜效果

有些水果采摘后的保鲜期很短,造成运输过程中出现腐烂而浪费。为了延长水果保质期,本研究使用羟丙基甲基纤维素(HPMC)和甘油分别作为成膜基质和增塑剂,添加不同质量分数(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)的三颗针提取物(BRE),制备了一种新型水果涂膜。测定了该膜的力学性能、光学性能、阻隔性能和抗菌性能。将成膜溶液分为对照组、HPMC涂膜组、HPMC/BRE-0.6涂膜组、HPMC/BRE-1.0涂膜组,对香蕉进行涂膜后于室温下贮藏,定期进行感官评价,并测定其失重率、V_(C)含量和可滴定酸度。结果表明:随着BRE含量增加,膜的力学强度、断裂伸长率和雾度值总体呈增加趋势。当BRE含量达到0.6%时,膜可以屏蔽波长为200~400 nm的光,水蒸气透过系数达到最小值3.51 gm^(-1)s^(-1)Pa^(-1)×10^(-10),体现了良好的紫外屏蔽性能、水蒸气阻隔性能,同时对金黄色葡萄球菌良好的抑制效果。在香蕉保鲜实验中,不同涂膜处理对香蕉的失重率、V_(C)含量、可滴定酸度均有显著影响(P<0.05)。5 d后,对照组香蕉的失重率、VC含量、可滴定酸度分别为18.08%、2.88 mg/mL、0.31%,HPMC/BRE-0.6涂膜组为11.79%、4.40 mg/mL、0.21%,表明涂膜有效降低了香蕉的失重率和VC的损耗,抑制了可滴定酸度的增加,使其更接近新鲜香蕉。本研究开发了一种可延长水果货架期的新型水果涂膜,在促进水果涂膜行业绿色发展上具有潜在的应用前景。

纤维素基吸附剂的研究进展

纤维素作为自然界中储量最大的天然高分子材料 ,具有价廉易得、易被微生物降解、不会给环境带来第二次污染等特点 ,长期以来对其开发利用一直是科技工作者研究的热点。本文主要综述了近年来纤维素基吸附剂的研究进展 ,并简要介绍了其作为金属离子吸附剂、特殊用途吸附剂等的结构性能特点 。

基于文献计量的纤维素基食品包装膜研究态势分析

近年来,纤维素基食品包装膜成为食品包装领域的热点话题。本研究采用文献计量学方法,以Web of Science为数据库,以1985—2020年间纤维素基食品包装膜为主题进行检索,从发文量、发文国家/地区、发文机构、主要发文期刊和关键词等方面进行系统分析,以期全面了解纤维素基食品包装膜的研究进展和前沿态势。结果表明,全球共有77个国家/地区、1 155个机构对纤维素基食品包装膜开展研究,国际上研究最早始于1988年的英国,从2010年开始逐渐趋于活跃,研究内容和主题从单一材料成膜、机械性能分析,逐步发展到多功能复合薄膜制备及其保鲜、降解、抑菌能力等应用活性分析。研究领域主要集中在食品包装技术、材料科学、食品安全等方面,尤其是抗菌膜、纳米纤维素、壳聚糖、复合膜、活性包装、机械性能等热点研究代表了纤维素基食品包装膜的研究前沿。

纳米纤维素基材料在电子器件领域的应用研究进展

纤维素纤维是世界上储量最多的可再生聚合物,在日常生活中被广泛应用。降低纤维直径到纳米尺寸,纤维素可表现出优异的力学性能、光学性能与纳米尺寸效应,使其在能源电子器件等领域具有重要应用前景。本文综述了纳米纤维素的基本性能以及纳米纤维素基导电材料的制备,最终从性能―应用的角度重点阐述了纳米纤维素基材料在能源电子器件领域的研究应用进展。

纤维素基水刺非织造布在线发泡体系的研究

采用由增稠剂、复合发泡剂、稳定剂、渗透剂、染料等制成的发泡体系,对纤维素基水刺法非织造布进行在线泡沫染色。分别从增稠剂、复合发泡剂、稳定剂、渗透剂、泡沫染色前非织造布含湿量等方面对发泡体系发泡比和半衰期的影响进行定量分析研究。结果表明:当增稠剂质量浓度为7.2～8.4 g/L,发泡剂Ⅰ与发泡剂Ⅱ质量比为1.0～1.2,稳定剂质量浓度为0.6～1.0 g/L,渗透剂用量为7.3～8.3 mL/L,上染前非织造布含湿率≤80%时,可得到配伍性和发泡性较好的发泡体系;泡沫染色产品的K/S值为4.66,耐干摩擦色牢度为4级。

一种纤维素基释烟材料的燃烧热解特性及应用评价

为提升卷烟综合品质和降低卷烟危害,采用辊压法再造烟叶加工工艺,制备了一种纤维素基释烟材料(CSRM),同时利用热重-GC/MS和微燃烧量热仪(MCC)对CSRM、烤烟(FCT)及再造烟叶(CRT)样品的燃烧热解特性进行对比研究,并考察了将其掺入卷烟后对主流烟气和感官质量等方面的影响。结果表明:①CSRM在600℃以下的热失重速率明显低于FCT和CRT,其残留质量远大于FCT和CRT。CSRM在主反应阶段(140~600℃)特征温度点下的热解产物在种类和释放量上均低于FCT和CRT。②活化能分布特征表明,碳酸钙增加了CSRM在特定转化率区间(30%~65%)的反应难度。③MCC数据显示,相比于FCT和CRT,CSRM的易燃性和燃烧性更差。④将CSRM以一定比例掺配入卷烟后,能显著降低焦油及主流烟气中有害成分的释放量;当添加比例为8%~10%时,能有效改善卷烟感官品质。在相同的掺配比例(10%)下,CSRM在选择性降低烟气有害成分和提升感官品质方面均优于CRT。

纤维素基磁性聚偕胺肟树脂的研究——循环吸溴中吸附与还原能力的变化

研究了酸式纤维素基磁性聚偕胺肟树脂（ＡＭＡＯ）在循环吸溴过程中吸附容量和还原能力的变化，发现原树脂的吸溴初速和溴的还原率比再生树脂高一倍以上，但第一次和第二次再生树脂的吸附速度和还原效率几乎相同，暗示着树脂吸溴后基本结构已发生了彻底的变化．树脂在循环使用时吸溴容量变化不大而溴的还原量却显著降低，表明ＡＭＡＯ作为吸溴剂有较高的实用价值．

纤维素基磁性聚偕胺肟树脂研究──HAuCl_4在树脂上的吸附与还原

研究了ＨＡｕＣｌ４在碱式纤维素基磁性聚偕胺肟树脂（ＢＭＡＯ）上的吸附动力学。吸附容量与吸附时间关系在初吸附的３０ｍｉｎ内可表示为Ｑ＝０．６４ｔ０．４。粒内扩散是吸附速度的控制阶段。在吸附过程中，同时发生氧化还原反应，Ａｕ（０）以不同的聚集态附着在树脂表面。

亚麻废纱制备纤维素基絮凝材料及其混凝工业废水性能

为提升商业絮凝剂的絮凝效率及环境友好性,以亚麻废纱纤维素(FC)为基础原料,接枝聚丙烯酰胺(PAM),优化制备亚麻废纱纤维素基絮凝材料(FC-g-PAM),部分替代商业聚丙烯酰胺。借助红外光谱仪、场发射扫描电子显微镜、有机元素分析仪、X射线衍射仪、热重分析仪对FC-g-PAM的表观形貌和化学结构进行分析与表征,并考查其生物可降解性能,研究FC-g-PAM混凝处理印染、造纸和机械加工废水性能。结果表明:FC-g-PAM最优制备工艺为反应温度80℃、过硫酸铵用量0.30 g/g、PAM用量0.25 g/g、FC质量分数6%;FC-g-PAM热稳定性能优于FC,90 d生物降解率达68.5%;印染废水经FC-g-PAM混凝处理后浊度为17 NTU、色度为126倍、悬浮物含量为36 mg/L、COD Cr值为372 mg/L、BOD 5值为132 mg/L,混凝效果优于商业PAM。