【摘要】：納米結(jié)晶纖維素是一種來(lái)源于纖維素的納米材料,在很多方面都有應(yīng)用,如:參與制備凝膠復(fù)合材料;用作于制備精細(xì)化學(xué)品;導(dǎo)電材料基質(zhì)等。目前主要采用酸解法、TEMPO氧化法制備納米結(jié)晶纖維素。以上兩種方法因采用大量酸堿或者有毒化學(xué)物,對(duì)環(huán)境有較大影響;同時(shí)前者產(chǎn)率較低,耗時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)。為了解決現(xiàn)有納米結(jié)晶纖維素制備方法的低產(chǎn)率、耗時(shí)長(zhǎng)等不足,我們開(kāi)發(fā)了一種基于物理高能輻照氧化,以γ-戊內(nèi)酯一水共溶劑體系分離制備納米結(jié)晶纖維素的新方法。該法納米結(jié)晶纖維素產(chǎn)率為86.88%,高于傳統(tǒng)制備方法;制備過(guò)程高效快捷;同時(shí)該納米結(jié)晶纖維素在0.5 wt%極低濃度下可以形成液晶相。為后續(xù)高效制備納米結(jié)晶纖維素及光學(xué)材料提供了可能。主要研究成果如下:1.以桉木為原料,Y輻照預(yù)處理輔助溶劑法分離粗纖維素得到納米結(jié)晶纖維素,產(chǎn)率86.88%,較硫酸催化溶劑法處理空白對(duì)照產(chǎn)率分別提高了 60.22%和 20.91%。運(yùn)用 SEM、TEM、DLS、Zeta、FTIR 和 XPS 對(duì)納米結(jié)晶纖維素進(jìn)行了表征。2.利用二甲基亞砜溶解聚乙烯醇,加入0.5 wt%納米結(jié)晶纖維素,通過(guò)凍鑄方法制備可伸縮水凝膠。同時(shí),加入氮化碳量子點(diǎn)進(jìn)一步制備用于檢測(cè)金屬Fe3+的納米結(jié)晶纖維素復(fù)合水凝膠。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O636.11;TB383.1
【圖文】：

１．３納米纖維素應(yīng)用逡逑納米纖維素因?yàn)榫哂袃?yōu)良的機(jī)械性能及高縱橫比等特性，所以近年來(lái)，對(duì)其的應(yīng)逡逑用研宄日益廣泛（圖１－２）：把納米纖維素用作為模板或者把它作為添加劑的研究越來(lái)逡逑２逡逑

＂邋ｖ邋ｍ－逡逑圖１－１兩種傳統(tǒng)制備ＣＮＣ方法示意圖ｐｕ逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｗｏ邋ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ邋ｒｏｕｔｅｓ邋ｆｏｒ邋ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ邋ＣＮＣ１」］逡逑１．２．２納米纖維素制備新方法逡逑近年來(lái)，也有一些新型制備納米纖維素的方法被陸續(xù)報(bào)導(dǎo)。如Ｌｉ利用乙醇一水逡逑溶液將楊樹(shù)纖維素分離，再通過(guò)過(guò)氧化氫堿溶液進(jìn)一步漂白去除木質(zhì)素，最后輔以超逡逑聲分散懸浮液制備出納米纖維素，最終納米纖維素產(chǎn)率為２２．３８％，與硫酸法制備產(chǎn)率逡逑相當(dāng)，同時(shí)該法得到的納米纖維素結(jié)晶度為７６．４９％［２２］。利用纖維素酶，酶解除去纖維逡逑素非結(jié)晶區(qū)也不失為一種制備納米纖維素的綠色環(huán)保方法。如Ｙａｒｂｒｏｕｇｈ利用Ｃ．ｂｅｓｃｉｉ逡逑ＣｅｌＡ纖維素素酶酶解纖維素制備納米纖維素，其納米纖維素得率可達(dá)到４２％，所制逡逑備的納米纖維素長(zhǎng)度約２３９ｎｍ；另外，該法在制備納米纖維素的同時(shí)，纖維素也被酶逡逑解轉(zhuǎn)換為糖；這種一步法轉(zhuǎn)換纖維素、產(chǎn)糖、制備納米纖維素的方法是鮮有報(bào)道的［２３］。逡逑再有，將硫酸法中的硫酸以鹽酸代替，Ｋｏｎｔｔｕｒｉ利用鹽酸蒸汽熏蒸濾紙，然后將濾紙逡逑在甲酸中超聲分散以得到納米纖維素

－＾＊１＇．逡逑圖１－２納米纖維素應(yīng)用逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ邋ｆｏｒ邋ＣＮＣ逡逑納米纖維素自身具有諸多優(yōu)良性質(zhì)，但是以其作為光學(xué)材料應(yīng)用是目前很多領(lǐng)域逡逑研究的熱點(diǎn)。納米纖維素在自身濃度達(dá)到一定臨界值之后，可以形成具有向列型結(jié)構(gòu)逡逑的液晶相，這種向列型結(jié)構(gòu)液晶相具有一定的旋光性，可以作為光學(xué)材料方面，并有逡逑廣泛的應(yīng)用。例如，可以將納米纖維素作為具有向列型結(jié)構(gòu)的模板，與硅進(jìn)行復(fù)合，逡逑通過(guò)高溫?zé)Y(jié)后制備具有光學(xué)特性的碳一桂復(fù)合材料［８］�；蛘咭部梢岳眠@種特性，逡逑采用酸對(duì)硅進(jìn)行刻蝕，制備向列型的碳材料，可以用于催化劑載體或者傳感器應(yīng)用ｆ４５］。逡逑但是，目前以木漿納米纖維素為原料，制備液晶相所使用的濃度都較大（如圖卜逡逑３）

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本文編號(hào)：2801922