隨著石油資源日益枯竭帶來的能源危機以及廢棄塑料引起的白色污染問題的嚴(yán)重化,對具有優(yōu)異性能,可經(jīng)濟生產(chǎn)與持續(xù)發(fā)展的多功能輕質(zhì)材料的需求正在興起。細菌纖維素（BC）是由木醋桿菌（A.xylinum）分泌的一種天然生物材料。作為一種可再生和可持續(xù)的原料,BC納米纖維具有極具吸引力的高長徑比,高結(jié)晶度和高機械強度,以及比玻璃纖維基材料更輕的重量和易于化學(xué)功能化的表面,成為一種石油等不可再生資源理想的替代品。然而,納米材料優(yōu)異的機械性能到宏觀性能的有效傳遞是材料工程面臨的巨大挑戰(zhàn),同時納米功能單元到多級宏觀材料的構(gòu)筑在諸如生物傳感、儲能、光電器件等領(lǐng)域都有非常重要的意義。在納米材料制備日趨成熟的背景下,如何使得這些具有卓越性能的納米材料在實際應(yīng)用中得到最大程度的發(fā)揮是當(dāng)前研究的熱點和重點。研究表明,通過多層級有序組裝微納結(jié)構(gòu)單元能夠優(yōu)化和提高宏觀材料的整體性質(zhì)。因此利用先進的組裝技術(shù),將納米結(jié)構(gòu)單元有序組裝為性能優(yōu)異的宏觀材料是納米材料應(yīng)用研究的重要方向。本文以BC納米纖維為基本單元,利用濕法紡絲策略建立了BC納米纖維取向聚集的宏觀纖維制備體系,通過納米纖維取向程度與納米纖維間相互作用力的改進進... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

BC的生物合成過程示意圖

分子結(jié)構(gòu)中的每個氧六環(huán)屬于椅式空間結(jié)構(gòu)，并含有三個游離醇羥基（包括伯醇羥基和仲醇羥基）。這種線性結(jié)構(gòu)易伸展，在纖維素鏈內(nèi)及與相鄰纖維素鏈之間形成氫鍵，促使纖維素大分子平行而有序堆砌形成的超分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)—纖維素納米原纖。纖維素納米原纖由若干非晶區(qū)和結(jié)晶區(qū)構(gòu)成，纖維素分子鏈貫穿多個結(jié)晶區(qū)。在結(jié)晶區(qū)之間，纖維素分子以無規(guī)形式排列形成無定型區(qū)域（圖 1-2b）[18]。

全面理解 BC 及其他纖維素納米纖維的力學(xué)性能, 將通過氏模量（E/ρ）和比強度（σb/ρ）（圖 1-3）。納米纖維素（ρ E/ρ 和 σb/ρ 和纖維素 I 型超過大多數(shù)工程材料，如商品塑然材料，金屬和合金，混凝土，并且在陶瓷和高性能纖維[38]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米纖維素儲能研究進展[J]. 卿彥,易佳楠,吳義強,吳清林,張振,李蕾.  林業(yè)科學(xué). 2018(03)



本文編號：3223622