發(fā)布時(shí)間：2017-12-04 17:39

  本文關(guān)鍵詞：纖維素氣凝膠多孔材料的制備及改性應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 纖維素 溶膠-凝膠 改性 聚苯胺 β-環(huán)糊精

【摘要】：纖維素是自然現(xiàn)有含量最高的可再生性資源,全球每年從植物光合作用,能夠制造十億噸的纖維素,是具有可降解性的高分子化合材料,它在使用合成中有優(yōu)良性能,過期還能通過微生物作用在短時(shí)間內(nèi),分解成低分子的化合物。在當(dāng)今世界石油,煤炭等資源日益緊缺、化工原料污染,反應(yīng)較復(fù)雜的情境下,用纖維素作為原料代換傳統(tǒng)的化工原料來生產(chǎn),具有非常重要的長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。近年來,具有高通透性納米孔三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、極高孔隙率、極低密度和高比表面積等結(jié)構(gòu)特征的纖維素氣凝膠類材料在光電、傳感器、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域已經(jīng)表現(xiàn)出顯著的功能。本論文以纖維素的溶膠-凝膠過程為基礎(chǔ),選擇不同的纖維素溶解體系,制備出原生態(tài)的纖維素氣凝膠多孔材料并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的改性和應(yīng)用,主要內(nèi)容如下：選擇NaOH/尿素/水溶劑體系形成纖維素氣凝膠材料(Cellulose aerogel porous material,簡(jiǎn)稱CAPM),通過SEM, FT-IR, XRD, BET等檢測(cè)手段證明形成了具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),孔容在0.77-0.62 cm3/g之間,平均孔徑分布在9.9-8.8 nm之內(nèi),比表面積達(dá)到345-320 m3/g,纖維素凝膠的最佳濃度范圍為4%-8%,平均密度為0.09914 g/cm3的纖維素氣凝膠材料。同時(shí)對(duì)該氣凝膠的力學(xué)性能,隔熱性能,聲學(xué)性能,調(diào)濕性能,熱行為進(jìn)行分析,結(jié)果表明纖維素氣凝膠優(yōu)異的隔熱性能和聲學(xué)性能可以在軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮作用。本研究也找出氣凝膠材料的性能缺點(diǎn),確認(rèn)在今后的研究中可以把提高力學(xué)性能和阻燃性能作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向。以往文獻(xiàn)報(bào)道的纖維素-PANI材料選擇的都是在傳統(tǒng)的非酸體系溶解纖維素或者是非均相體系下進(jìn)行制備,本文選擇磷酸/多聚磷酸酸性溶劑制備液晶體系下的纖維素-PANI導(dǎo)電復(fù)合材料,分別以H3PO4和HCl為摻雜劑溶解苯胺形成苯胺鹽離子,對(duì)制備的復(fù)合材料分別進(jìn)行偏光顯微鏡、旋轉(zhuǎn)流變儀、SEM、XRD、FT-IR和電導(dǎo)率表征。測(cè)試結(jié)果表明磷酸/多聚磷酸體系下溶液呈現(xiàn)出由雙折射引起的彩虹顏色,證實(shí)形成了纖維素液晶溶液；在本溶劑體系下H3PO4較HCI是更好的摻雜劑；并且經(jīng)H3PO4摻雜的纖維素-PANI具有較高的電導(dǎo)率,且苯胺與纖維素比例為2：1時(shí)導(dǎo)電率最佳。利用纖維素通過環(huán)氧化固載β-CD,對(duì)茉莉精油進(jìn)行了包載,制備了具有緩釋作用的功能材料,擴(kuò)展了纖維素的應(yīng)用。選擇NaOH/尿素/水溶劑體系溶解纖維素,在這種低溫堿性環(huán)境下,纖維素與交聯(lián)劑ECH交聯(lián),活化之后,在纖維素纖維上固載β-CD,所制備的纖維素/β-CD具有較好的包結(jié)性能,在實(shí)驗(yàn)中纖維素溶液中β-CD用量設(shè)置多組比較,測(cè)定不同濃度β-CD所制備的材料的緩釋效果,確定β-CD與纖維素的最合適反應(yīng)質(zhì)量比為0.8：1。通過FT-IR, SEM, XRD測(cè)試,包結(jié)性能以及緩釋性能的測(cè)試,證實(shí)本材料確實(shí)具有緩釋功能,由于茉莉精油的主要成分是芳樟醇,可以應(yīng)用于對(duì)蚊蟲具有一定的趨避作用的服裝材料中。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O636.11;TQ427.26

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 師少飛;王兆梅;郭祀遠(yuǎn);;纖維素溶解的研究現(xiàn)狀[J];纖維素科學(xué)與技術(shù);2007年03期

2 功靚;卓小龍;沈青;;纖維素功能化研究的新進(jìn)展 Ⅲ.纖維素的功能化方法[J];纖維素科學(xué)與技術(shù);2010年02期

3 王r，

本文編號(hào)：1251814