简介:硫酸法制备纤维素纳米晶体(CNC)的水解残液中含有大量的硫酸、一些未充分水解的纤维素片段以及以单体和寡聚形式存在的糖,直接丢弃不仅会污染环境,更是对资源的一种极大浪费。通过向水解残液中加入硫酸(质量分数80%)的方法,调节水解残液中的硫酸浓度,并通过水浴加热使残液中未充分水解的物质转化为葡萄糖;然后用阴离子交换膜将水解残液中的硫酸和葡萄糖分离,再将分离后的液体用旋转蒸发仪浓缩,以提高硫酸和葡萄糖的浓度。研究结果表明,调节水解残液中硫酸质量分数为56%,在45℃水浴中反应3h,水解残液中葡萄糖含量达到最大值13.73g/L;处理后的水解残液通过2次阴离子交换膜过滤,硫酸的回收率达到90.31%,浓缩可得到10.06mol/L的浓硫酸和36g/L的葡萄糖溶液。回收得到的硫酸和副产品葡萄糖溶液可分别用于CNC的制备和用作生物发酵的碳源。
简介:分别对桉木浆纤维和棉浆纤维进行TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基)氧化,并采用原位复合法,将TEMPO氧化后的桉木浆纤维和棉浆纤维与前躯体溶液CdCl2和Na2S进行反应,制备了TEMPO氧化纤维素/CdS纳米复合材料。利用原子吸收光谱(AAS)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对纳米复合材料进行表征。结果表明,TEMPO氧化后的桉木浆纤维和棉浆纤维复合的Cd2+含量均较高,复合的CdS颗粒为立方晶型;TEMPO氧化桉木浆纤维上复合的CdS颗粒粒径为50~100nm,TEMPO氧化棉浆纤维上复合的CdS颗粒粒径为50nm左右。与TEMPO氧化桉木浆纤维相比,TEMPO氧化棉浆纤维上复合的CdS晶粒尺寸更小、分布更均一。
简介:对蔗渣、芦苇、竹子3种典型的非木材原料进行蒸煮、漂白以及TEMPO氧化,以制备纳米纤维素和纳米纤维素膜。比较了由3种原料制备的纳米纤维素材料的热学性能、光学性能和力学性能。通过比较发现,由竹子制备的纳米纤维素材料的综合性能最好。竹子纳米纤维素的热稳定性最好,芦苇纳米纤维素次之,蔗渣纳米纤维素最低;竹子纳米纤维素膜的透明性最高,蔗渣纳米纤维素膜次之,芦苇纳米纤维素膜最低;竹子纳米纤维素膜的力学性能最好,其拉伸强度和杨氏模量分别为92.8MPa和5945MPa,芦苇纳米纤维素膜次之,其拉伸强度和杨氏模量分别为72.7MPa和4780MPa,蔗渣纳米纤维素膜最低,其拉伸强度和杨氏模量分别为68.4MPa和3572MPa。
简介:综述了TiO2-SiO2纳米复合材料的一些常用制备方法:溶胶-凝胶法、微乳液法、核-壳型层层包覆法、模板剂法以及吸附相纳米反应器法等.介绍了复合材料的表征方法:X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面积法(BET)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Ra-man)、X射线光电子能谱(XPS)、热重/差热分析(TGA/DTA)等.着重介绍了这些复合材料在造纸中的应用,TiO2-SiO2复合材料可以用作造纸废水处理的光催化剂;作为助留助滤剂可提高纸页的匀度和纸机的效率;加入到纸张涂料中可延缓纸张老化.
简介:纳米纤维素具有可再生性、可生物降解性等优点,是当前纳米技术领域的研究热点。文章对有关纳米纤维素的相关论文、专利和国家自然科学基金资助项目情况进行了统计,分析了国内纳米纤维素的研究进展,以期为纳米科学领域的研究人员提供参考。检索关键词为纳米微晶纤维素、纳纤化纤维素、微纤化纤维素、细菌纤维素,检索时间范围为:2001.01~2015.10。研究结果表明,2011年后,纳米纤维素研究发展迅速,论文发文量呈快速上升趋势,并进入技术成长期;2010年后,相关专利申请数量稳步上升,纳米微晶纤维素和细菌纤维素的相关专利数量增长明显;2011年,国家自然科学基金相关项目的申请数量快速增多。
简介:以纳米微晶纤维素(NCC)为骨架,甲基丙烯酸六氟丁酯为单体,通过乳液接枝聚合合成新型表面施胶剂,并进行表面施胶的应用研究。考察乳化剂用量和含氟单体与NCC质量比对接枝率、接枝效率和单体转化率的影响;在较优条件下改性NCC接枝率、接枝效率、单体转化率分别为125.2%、27.7%、90.1%。通过红外光谱进行接枝前后NCC的官能团变化分析。通过纳米粒度仪分析了未改性/改性NCC的Zeta电位及粒径变化;结果表明,所得改性NCC在乳液体系中具有良好的稳定性;将其用于表面施胶,施胶处理后的纸张接触角能够达到120°,抗张指数较使用未改性NCC的纸张可提高26.4%,达到22.0N·m/g。
简介:采用pH敏感型纳米二氧化硅(SiO2)颗粒作为乳化剂,制备了Pickering型十八烯基琥珀酸酐(ODSA)施胶剂乳液,研究了pH值、纳米SiO2颗粒用量对ODSA乳液稳定性、形态、动力学稳定性和施胶稳定性的影响。结果表明,pH敏感型纳米SiO2可以用于制备均一稳定的Pickering型ODSA乳液;随水相pH值的增大,ODSA乳液稳定性逐渐提高;此外,ODSA乳液作为一种剪切稀释型流体,还具有修复功能。
简介:以经兼性厌氯酸化处理后的桉木SCMP制浆废水为基质,投加不同浓度和种类的无机含硫化合物,研究无机含硫化合物对光合菌处理(30℃,微好氯)的毒性抑制作用,测定了光合菌处理后,废水中古毫化合物的变化。结果表明,体系中总硫含量≥620mg/L时,表现出较强的抑制作用,相对活性≤69.5%,且古量越高,这种抑制作用越强。四种古硫化合物对光合细菌处理过程抑制作用的强弱次序为Na2S>Na2SO2>Na2SO4>Na2S2O2,废水中Na2S和Na2SO2在光合细菌微好氧处理条件下,主要被氧化成Na2SO4和分子硫。兼性厌氯酸化预处理,对该废水有一定的脱毒作用。
简介:采用铝锆偶联剂对纳米CaCO3进行表面改性,对改性纳米CaCO3水相分散体系的流变数据进行测定,并借助非牛顿流体模型实现流变参数的拟合。结果表明,在低剪切速率下,改性纳米CaCO3水相分散体系的表观黏度随着剪切速率的增大而下降,即剪切变稀,呈现假塑性流体特性;在高剪切速率下,随着剪切速率的增大,分散体系的表观黏度变化很小,呈现近牛顿型流体特性。采用铝锆偶联剂对纳米CaCO3进行表面改性,可明显改善纳米CaCO3在水相体系中的流动性,使屈服应力、零剪切黏度及极限黏度都明显减小。根据Herschel-Bulkley模型拟合结果,未经表面改性的纳米CaCO3水相分散体系的流动特性指数和屈服应力分别为1.489和2.767Pa,呈现剪切变稠流动趋势,表明分散体系的不稳定性,部分粒子发生团聚;而经2.0%铝锆偶联剂改性的纳米CaCO3水相分散体系的流动特性指数和屈服应力分别为0.880和1.250Pa,呈现明显的假塑性流体特性,分散体系流动性较好。