尼龙-6改性纤维素纸结合高效液相色谱技术检测水中7种酚类化合物

以纤维素纸张为基底,在甲酸中通过原位合成法在纤维素纸表面中引入尼龙-6,获得改性纤维素纸,并分析了改性纤维素纸的形貌和结构。利用改性纤维素纸作为固相萃取处理材料富集浓缩水体中的7种酚类化合物,建立了一套改性纤维素纸―高效液相色谱法检测水环境中7种酚类化合物的实验方法,并用于实际样品的检测,结果表明在3种实际样品中7种酚类化合物回收率的范围为59.0%~74.7%,其中检出限(LOD)范围为0.5~4.5 ng/L,定量限(LOQ)范围为6.9%~13.8%,基质效应为96.1%~104.6%,改性纤维素纸在分析与检测领域具有较好的应用前景。

金属有机框架/纤维素纸复合材料的合成及应用研究进展

近年来,金属有机框架(MOFs)/纤维素纸复合材料因其可再生、孔隙率高、比表面积大及易成形等特点引起了广泛关注。本文主要介绍MOFs/纤维素纸复合材料的合成方法,包括原位合成法和后合成修饰法,并详细综述了复合材料在水体净化、气体分离与净化、分析检测、抗菌、储能和防伪等方面的应用,对其未来发展所面临的挑战和前景进行了进一步展望,旨在为MOFs/纤维素纸复合材料的研究者提供一定参考。

基于纤维素材料的摩擦纳米发电机研究进展

近年来摩擦纳米发电机(TENG)发展迅速,在能量收集、人机交互、可穿戴电子、医疗电子等领域有着广泛应用。传统的TENG采用聚合物材料和金属材料制备,它们无法生物降解,难以回收循环利用,会对环境造成污染,因此制备绿色环保的TENG成为了研究热点。纤维素材料以其可降解、可再生、易改性、易加工等优点,促进了环境友好型TENG的发展。简要介绍了TENG的结构组成、工作原理和工作模式,重点总结了纳米纤维素膜、纤维素纸、纤维素气凝胶作为摩擦电材料的TENG研究进展与应用实例,并对纤维素基TENG未来发展进行了展望。

不同金属离子对纤维素纸热稳定性的影响研究

将纤维素纸浆进行氧化改性,得到络合不同金属离子的改性纤维素纸。利用红外光谱、扫描电镜和热重分析等表征手段,对改性纤维素纸的力学性能、热稳定性和燃烧残炭进行了研究。结果表明,经过氧化改性后,纤维素表面引入羧基基团更有利于络合不同价态的金属离子,其羧基含量为1.49 mmol/g,络合Na^(+)量可高达3.4%。金属离子的引入,使得改性纸的力学强度得到加强,而且会改变纤维素的热裂解过程,使其热稳定性得到提高,其最大氧指数达到27.5,生成的残炭经红外光谱确认,为稳定的难燃物质,其残炭量最高可达24.9%,高于纤维素的2.9%。难燃物质均匀地覆盖于纤维素纤维的表面,阻碍了燃烧过程,从而提高了阻燃性能。

石墨烯/碳纳米管/纤维素纸复合材料的制备及电磁屏蔽性能研究

采用纤维素纸交替浸渍石墨烯纳米片(GNS)及碳纳米管(CNTs)分散液的方法,制备了GNS/CNTs/纤维素纸复合材料,并对其微观形貌、导电性及电磁屏蔽性能进行了表征。结果表明:GNS/CNTs/纤维素纸复合材料的导电性及屏蔽性能随着浸渍次数的增加而提高,当浸渍石墨烯及碳纳米管分散液各5次后,样品的电导率可达7.63S/cm,在30MHz^1.5GHz范围内屏蔽效能均高于22dB,最高可达32dB。更重要的是,所制备的复合材料拥有轻质、超薄、柔软等传统屏蔽材料不具备的优良特性,在高集成度电子设备的电磁防护领域展现出巨大的应用潜力。

我国耐高温非纤维素绝缘纸的现状和发展动向

绝缘纸是一种采用造纸工艺生产并广泛应用于变压器、电容器、电机、电线电缆等电气装备中的重要绝缘材料,按其组成可分为纤维素纸和非纤维素纸两大类。随着我国电力工业的持续发展,电机等用电设备逐步向高效小型化方向发展,故对绝缘纸的各项性能尤其是耐高温性能提出了更高的要求,纤维素纸虽然历史悠久,但耐热性不高,已无法满足耐热等级F级以上电气绝缘系统的使用要求,因此耐热性更高的非纤维素纸异军突起。本文简要介绍了我国各类耐高温非纤维素绝缘纸的研发历程、性能特点、主要用途、生产现状及发展动向。

抗菌-超疏水性载银纳米二氧化钛-聚氨酯复合纤维素纸膜制备及油水乳化液分离的应用

以纤维素纸为基材,采用简单的高压喷涂技术在基材表面涂覆单组分聚氨酯胶黏剂(PU)、载银纳米二氧化钛(Ag@TiO_(2)NPs)分散液,室温静置24 h后,得到抗菌-超疏水性载银纳米二氧化钛-聚氨酯(Ag@TiO_(2)NPs-PU)复合纤维素纸膜;检测样品的微观形貌、结构组成、元素分布,分析样品对于油水乳化液的分离性能及样品的耐摩擦、抗菌性能。结果表明:复合纤维素纸膜具有突出的超疏水-超亲油性能(与水的接触角为153°,与油的接触角为0°),针对油水乳化液具备优异的分离效果;在175 g负重下摩擦7次,仍具有疏水性,拥有较强的耐摩擦性能;对金黄色葡萄球菌的抑菌圈厚度最大(平均值可达13.96 mm),对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效率分别可达97.7%、98.6%,具备优异的抗菌性能。

纤维素纳米纸的疏水改性及应用研究

纳米纤维素(NC)是自然界来源丰富的可再生天然高分子材料,不仅具备纤维素的基本性质,还拥有纳米材料的特殊性能.目前,以NC为基本单元成功制备了多种性能优异的结构和功能材料,其中由NC制备的柔性、透明纤维素纳米纸(CNP)材料因具有优异的力学性能、光学性能和热学性能,现已在各种多功能和高端应用上广泛使用.然而由于NC天然的亲水性,导致CNP材料在潮湿环境下的力学性能急剧下降,严重影响了CNP的应用性能.因此,改善CNP的亲水性,保持材料在潮湿环境下也具有增强的力学性能是纤维素应用不容忽视的问题.本文首先介绍了CNP的制备与性质,接着回顾了甲硅烷基化、乙酰化/酯化、聚合物接枝和物理吸附在CNP疏水改性上的研究进展,重点阐述了改性对CNP表面疏水性和应用性能的影响;最后介绍了CNP材料在太阳能电池、超级电容器和有机发光二极管上的应用.

纤维素基纸表面疏水改性研究进展

疏水性能作为纸张的一个重要指标,与其应用性能息息相关。由于传统的浆内法添加疏水试剂的改性方式不利于其与纤维结合,对成纸的疏水性能改善效果较为有限,因此纸张表面疏水改性的研究日益增长。首先从传统的涂布法对赋予纸张表面疏水性的研究现状进行了综述,然后介绍了化学法和物理-化学法对纤维疏水改性的研究现状,最后重点阐述了采用纳米技术和可降解生物聚合物在疏水改性中的研究进展。综述内容将为造纸工作者研究更为有效、环境友好和成本低廉的纸页表面疏水改性方法,提升和拓展纸基材料的应用性能起到积极的促进作用。

纸/纤维素基摩擦纳米发电机的研究进展

能源危机与环境污染是全世界可持续发展面临的主要挑战之一。摩擦纳米发电机是一种高效的能源装置,具有可持续、较高的电输出性能和材料选择不受限制等突出特性,其独特的自驱动系统可以确保设备的持续可靠供电。纤维素及其衍生物来源广泛、环境友好,是一种可再生、易降解的天然大分子材料,基于天然纤维素制备的电极材料设计制作的纸/纤维素基摩擦纳米发电机是一种成本低廉、来源丰富且用途广泛的能源装置。首先简述了摩擦纳米发电机主要的4种模式及电极材料对摩擦纳米发电机的影响,然后综述了材料的结构优化、表面改性对纸/纤维素基摩擦纳米发电机电输出性能的影响,以及近年来纸/纤维素基摩擦纳米发电机在自驱动传感器、可穿戴和医用领域的应用和研究进展。

改性纤维素纸沟槽滤棒选择性降低卷烟烟气中的苯酚

制备了聚乙二醇/乙酰丙酸/三甘醇二乙酸酯改性纤维素纸沟槽滤棒卷烟,考察了改性剂对烟气焦油和苯酚释放量的影响。结果表明:①涂布量为(6.0±0.5)g/m2时,改性剂以单种或是以复配方式对纤维素纸改性,均对烟气苯酚具有高选择性降低效率。其中,乙酰丙酸改性沟槽滤棒卷烟样品较好地保持了卷烟原有的风格吸味。②随着改性剂在纤维素纸上涂布量的增加,对烟气苯酚的选择性降低效果增大;涂布量为(9.0±0.5)g/m2的卷烟样品存放2个月后,改性剂对烟气苯酚的选择性降低效果仍保持稳定且较高的水平。③纤维素纸上涂布(9.0±0.5)g/m2乙酰丙酸时,烟气苯酚释放量下降33.31%,焦油释放量下降2.61%,烟气苯酚的选择性降低率为30.7%,改性剂对苯酚的选择性降低效果显著;卷烟烟气体外毒理学检测结果表明,纤维素纸上涂布乙酰丙酸有利于降低卷烟的危害性。乙酰丙酸改性纤维素纸沟槽滤棒是一种非常有效的选择性减害手段。

纤维素纸沟槽滤嘴选择性降低卷烟烟气中有害成分

为选择性降低卷烟烟气中的有害成分,以纤维素纸为载体涂布功能材料OPTI(含氨基聚合物),制备OPTI纤维素纸功能滤嘴,考察其对卷烟烟气焦油和有害成分释放量的影响,并进行了卷烟烟气体外毒理学检测。结果表明:(1)功能滤嘴能够高效选择性降低卷烟烟气中有害成分巴豆醛和氰化氢(HCN)的释放量,材料OPTI上墨量为(13.0±0.5)g/m^2时,焦油增加0.3%,巴豆醛降低35.8%,HCN降低57.2%;随着纤维素纸上材料OPTI上墨量的增加,烟气中巴豆醛和HCN的释放量降低;滤嘴具有良好的减害稳定性,存放10周后仍对烟气有害成分有高效降低作用。(2)与对照卷烟相比,对于纤维素纸上涂布OPTI材料的试验卷烟,细胞存活率略有提高,细菌致突变性和诱发微核率无明显差异。(3)将材料PEG6(聚乙二醇600)与OPTI复配后制备滤嘴,卷烟烟气焦油降低3.1%,苯酚、巴豆醛和HCN分别降低23.7%、24.6%和46.3%,烟气危害性评价指数下降0.91,而卷烟内在抽吸品质未受到明显影响。PEG6与OPTI复配材料是一种比较理想的减害纤维素纸涂料。

疏水性银纳米线/纤维素复合纸的制备及电磁屏蔽性能

利用简便、高效的浸渍工艺使银纳米线(AgNW)附着于纤维素纸表面,通过表面疏水改性,成功制备出疏水性AgNW/纤维素复合纸。研究发现,AgNW在纤维素纸表面形成了致密的导电网络,在低填料含量下赋予纤维素纸超高的导电性能。当浸渍10次(AgNW体积分数仅为1.18%)时,复合纸面内方向导电率可达33.69 S/cm。由于2个高导电性外表面对电磁波的多次反射和散射,所得到的复合材料对X波段(8.2~12.4 GHz)的总电磁屏蔽效能(EMI SE)高达40 dB(材料厚度仅为0.2 mm)。此外,外部疏水涂层使复合纸的表面水接触角高达140°,显示出良好的防水抗污和对AgNW的耐氧防护功能。该复合纸可望在高湿度环境下应用于具有自清洁功能的电子器件屏蔽包装。

基于氯化钴改性的纤维素纸比色湿度传感器

为了获得兼具良好湿敏响应和颜色可视性的湿度传感器,以纤维素滤纸(FP)和氯化钴(CoCl_(2))为原料,滤纸为传感器的基底材料,氯化钴为感湿材料和颜色指示剂,通过简单的浸泡-干燥的方法制得CoCl_(2)/FP复合膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)对复合膜进行一系列物理化学性能测试。结果表明,CoCl_(2)/FP复合膜上均匀地分布着氯(Cl)元素和钴(Co)元素,且滤纸和氯化钴之间主要发生的是物理变化。采用电化学工作站和电脑配色仪对CoCl_(2)/FP比色湿度传感器进行电流响应测试和可见光光谱测试。结果表明,在相对湿度(RH)为11%~98%的范围内,CoCl_(2)/FP比色湿度传感器具有明显的电流响应,电流变化超过1000倍。另外,从低湿度到高湿度,CoCl_(2)/FP比色湿度传感器呈现出由蓝色到红色的颜色变化,且这种颜色变化是可逆的。

聚乙烯吡咯烷酮及锂藻土对纤维素纳米结构纸的影响

在纤维素纳米结构纸(CNP)制备过程中,用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和锂藻土(Laponite)作为分散剂,以降低纤维素纳米纤维(CNF)分散体的黏度,提高其脱水速度,避免CNF的絮聚。结果表明,相比未添加PVP和锂藻土的CNP,添加0.4%(相对于CNF绝干质量,下同) PVP和0.3%锂藻土的CNP的脱水时间从135 min减少到48 min,透明度从82.0%提高到90.3%,同时密度降低了63.6%,平均粗糙度(Ra)和均方根粗糙度(Rq)分别降低了69.7%和69.1%。

Ag/RGO/纤维素复合纸的制备及性能研究

本研究将Ag/纤维素和氧化石墨烯(GO)/纤维素均匀混合,利用抽滤工艺和水合肼还原法制备Ag/RGO/纤维素复合纸。利用X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜表征了Ag/RGO/纤维素复合纸的结构和形貌,并研究了复合纸的导电性、机械强度、热稳定性和抗菌活性。结果表明,Ag/纤维素和RGO/纤维素紧密结合在一起,Ag/RGO/纤维素复合纸的电导率为0.042 S/cm,低于Ag/纤维素纸的电导率。Ag/RGO/纤维素复合纸的杨氏模量和断裂伸长率分别为489 MPa和4.5%,相比纤维素纸分别提高了12.9%和7.1%;第二阶段热解开始温度为300℃,相比纤维素纸提高了40℃。Ag/RGO/纤维素复合纸具有优良的抗菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为14 mm和9 mm。

纤维素基透明功能材料的制备与应用进展

近年来,具有优异光学性能的纤维素基透明功能材料得到了飞速发展。综述了纤维素纳米纸、再生纤维素薄膜及透明木等纤维素基透明材料,介绍了其制备方法及在光电器件、食品包装和智能响应等领域的应用,并展望了纤维素基透明功能材料的研究前景。

柔性等离激元纤维素纸用于宽谱光吸收和高效太阳能蒸汽转化

等离激元吸光材料因具有强共振吸收、快速光热转换和局部加热效应,在太阳能水蒸发领域具有巨大的应用潜力.但拓宽等离激元纳米颗粒的吸收带宽目前仍面临不小的挑战.本文中,我们通过将等离激元金属纳米颗粒限域合成到市面上常见的纤维素纸(CP)的纳米间隙中,制备出了具有宽谱光吸收的柔性等离激元纤维素纸(PCP).利用源于自然的纳米限域效应,可快速且大规模地合成银(Ag)和铜(Cu)基PCP.其中,Ag-CP在250–2500 nm光谱范围内表现出93.7%的宽带光吸收效率,在1 kW m-2(1 sun)辐照下进行太阳能水蒸发测试,太阳能光热转化效率为85.2%.基于自然构型的纳米限域合成可以作为一个简单便利的方法调节金属纳米颗粒的大小和相互之间的间隙并防止其团聚.通过将吸光材料结构调控与理论模拟结合分析,我们证明了纤维素中天然的独特微观结构对金属纳米颗粒间耦合效应的调控,是PCPs表现出强宽带等离激元光吸收的主要原因.本文提出了一种利用自然构型的纳米限域效应调节光吸收效率的策略,并开发了一种具有实际应用前景的等离激元光吸收材料.

氧化石墨烯-壳聚糖复合物涂布纸降低卷烟烟气中苯酚和巴豆醛

为选择性降低卷烟主流烟气中苯酚和巴豆醛的释放量,采用溶液共混法制备了氧化石墨烯-壳聚糖复合物(GO-CS)悬浮液,并涂布于纤维素纸上,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析仪(TG)对其进行表征;利用模拟评价装置考察GO-CS涂布纸的减害性能,并通过成型纸醋(纸+醋纤)复合滤棒进行了卷烟应用评价。结果表明:1GO在CS中分散性良好,GO-CS结构均匀一致,可成功负载于纤维素纸表面;2GO-CS中GO质量分数为10%,纤维素纸GO-CS涂布量为(2.4±0.2)g/m^2时模拟减害效果较好,苯酚和巴豆醛释放量分别降低37.5%和31.5%;3与对照卷烟相比,试验卷烟主流烟气中苯酚和巴豆醛释放量分别降低32.7%和29.3%,卷烟危害性评价指数降低9.1%,烟气常规成分及其他有害成分的释放量变化不大,且卷烟风格及感官质量保持基本一致。

开发利用废纸资源前景广阔

开发利用废纸资源前景广阔一、造纸的原料。国外利用１吨废纸可再生８００公斤新纸，并可节约木材４立方米、纯碱４００公斤、标准煤４００公斤、电５００千瓦时、水４７０吨，使成本大大降低。日本开发成功以废纸和甘蔗渣为原料造纸新技术，这类纸张可广泛用于复印、印刷...