隨著環(huán)境污染及化石能源消耗的日益加劇,來源廣泛的天然聚合物成為研究的重點。納米纖維素（NC）是利用物理或化學(xué)方法從植物纖維中提取出來的高附加值產(chǎn)品,表現(xiàn)出生物相容性好,毒性低,可再生,豐富羥基用于修飾及自組裝等優(yōu)異性質(zhì)。此外,NC薄膜擁有高透光率、摩爾吸光系數(shù)低等特點,將其開發(fā)為納米纖維素?zé)晒獠牧暇哂鞋F(xiàn)實意義。鑭系配合物（Lanthanide Complex）作為一類典型的無機熒光物質(zhì)具備相關(guān)優(yōu)勢,毒性低,生物相容性好,尖銳的特征發(fā)射峰,發(fā)光純度高,斯托克位移寬,熒光種類可覆蓋整個可見光波段。本論文嘗試利用鑭系配合物對兩種常見的NC（即氧化纖維素納米纖絲（tCNFs）和纖維素納米晶體（CNCs））進行改性從而制備復(fù)合薄膜,并著重探究薄膜的特征熒光性能。制備方法均基于納米纖維素的自組裝性能,tCNFs熒光薄膜采用真空抽濾輔助共組裝,CNCs熒光薄膜采用蒸發(fā)誘導(dǎo)共組裝。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）tCNFs和CNCs成膜性能的探究。以棉漿板為原料,利用TEMPO氧化體系預(yù)處理輔助高壓均質(zhì)法制備tCNFs,再通過真空抽濾輔助自組裝（VASA）過程形成薄膜;同樣以棉漿板為原料,利用硫酸酸水解... 

【文章來源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２兩種納米纖維的ＳＥＭ圖??

??鑭系金屬配合物改性納米纖維素薄膜的構(gòu)筑及其性能研究???熟且易操作但可能造成水資源浪費，酶處理法的成本高、工藝條件苛刻但是不會對環(huán)境??造成污染。因此，針對不同情況選用合適的制備方法是必要的。??酸水解??＾?１１Ｖ??ＣＮＣ??圖１－３酸水解法制備ＣＮＣｓ原理圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆＣＮＣｓ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ａｃｉｄ?ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ??１＿２．３?ＣＮＦｓ?和?ＣＮＣｓ?的性質(zhì)??ＣＮＦｓ屬于納米級別的纖維，不同于ＣＮＣｓ較差的成膜性能，ＣＮＦｓ可以經(jīng)過自組裝??形成柔軔性強的納米纖維素薄膜。ＣＮＦｓ在水分散液中呈現(xiàn)均勻透明的凝膠狀，大多數(shù)??ＣＮＦｓ是由ＴＥＭＰＯ氧化預(yù)處理輔助高壓均質(zhì)得到的，因此其Ｃ－６位點有一定數(shù)量的銨??基官能團，氫鍵含量較少，制備過程成本低且易操作間。丨ｗａｍｏｔｏ等人利用原子力顯微鏡??探究單根ＣＮＦｓ的軸向彈性模量，其數(shù)值高達１７６?ＧＰａ。將ＣＮＦｓ的水分散液經(jīng)真空抽濾??方法可以得到透光率較高的薄膜。薄膜表現(xiàn)出一系列優(yōu)異的性質(zhì)，例如高的比表面積??（？５０ｍ２／ｇ），楊氏模量（？１５?ＧＰａ），斷裂能（１６ＭＪ＿ｍ３）以及高拉伸強度（３３３?ＭＰａ），??在６００?ｎｍ處的透光率＞８２％Ｕ除此之外，ＣＮＦｓ也可以被制備成其他形態(tài)的材料，例如??水凝膠、氣凝膠、納米纖維、顆粒等等。??利用Ｈ２Ｓ〇４水解法制備的ＣＮＣｓ在水中的分散性良好，除此之外，它還具備一些其??他性能。（丨）機械性能優(yōu)異，ＣＮＣｓ的比表面積約為５００?ｍ２／ｇ，拉伸強度為７５００?ＭＰａ，??模量可以達到Ｍ０?ＧＰａ＿。對于ＣＮＣｓ這類多維尺寸均是

種形式的熒光材料。相較于前一種方法，化學(xué)共價修飾方法制??備產(chǎn)品穩(wěn)定性高，但需要大量有機化學(xué)試劑，可能對環(huán)境造成負面影響，另外其過程繁??瑣不易操作，試劑成本高等缺點�？偨Y(jié)而言，無論是物理摻雜法還是化學(xué)共價修飾法，??均各有利弊，需要考慮在不同環(huán)境以及目標要求從而選用合適的方法制備納米纖維素基??熒光材料。??納米纖維素基熒光材料可應(yīng)用于生活的方方面面。以納米纖維素為基礎(chǔ)制備熒光材??料具有多種功能性。例如，光學(xué)霧度，光吸收，ＣＮＣｓ圓偏振熒光，熒光反射等。涉及的??具體應(yīng)用領(lǐng)域如圖１－６所示，主要包括太陽能電池的光捕獲材料、ＯＬＥＤ器件的光散射??襯底、光散射型熒光燈罩、紫外屏蔽器件、光限幅材料、光敏材料、吸波材料、熒光傳??感器、熒光防偽、熒光生物成像、圓偏振熒光材料、３Ｄ生物成像等等。??１．太陽能電池??２．光敗射?ＯＬＲＤ??３．光敗射燈罩??？４．柔性電子醋ｆ?？??１．紫外屏蔽器件?丨．熒光防偽??２．光限幅材料?弗子男：棗?２．熒光生物成像??３．光敏Ｗ料?■■山—線＾?３．柔性ＯＬＥＤ襯底??４．吸波材料?４．化學(xué)傳感器??５？熒光傳感器會?令ｊ??１．ＣＳＣ液晶材料??２．圓偏振熒光??ｓｕｎ纖??圖１－６納米纖維素基焚光材料的應(yīng)用領(lǐng)域??Ｆｉｇ．?１－６?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｆｉｅｌｄｓ?ｏｆ?ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｂａｓｅｄ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??９??

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本文編號：3454839