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聚酰亚胺增强木质纤维素纳米纤丝气凝胶制备及其油水分离性能研究 被引量:1
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作者 李家顺 李旺 +3 位作者 秦祖赠 苏通明 谢新玲 纪红兵 《化工学报》 北大核心 2025年第5期2169-2185,F0002,共18页
木质纤维素纳米纤丝(LCNF)气凝胶具有高孔隙率、低密度、原料可再生及可重复利用等优点,但力学性能不足限制了其在油水分离领域的应用。通过冷冻干燥和化学气相沉积法制备了LCNF/聚酰亚胺(PI)复合气凝胶。结果表明,PI与LCNF之间的强氢... 木质纤维素纳米纤丝(LCNF)气凝胶具有高孔隙率、低密度、原料可再生及可重复利用等优点,但力学性能不足限制了其在油水分离领域的应用。通过冷冻干燥和化学气相沉积法制备了LCNF/聚酰亚胺(PI)复合气凝胶。结果表明,PI与LCNF之间的强氢键作用赋予了气凝胶良好的力学和油水分离性能,其弹性模量为9.69~11.88 kPa,吸油倍率为73.0~103.4 g·g^(-1)。相较M-LCNF气凝胶,M-LCNF/PI气凝胶的弹性模量提升了1.459~2.015倍,吸油倍率提升了1.6~21.0 g·g^(-1)。M-LCNF/PI-1.00气凝胶保持了低密度(8.66 g·cm^(-3))、优异的疏水性(水接触角达140.6°)、高热稳定性(最大分解速率温度达363.1℃)及良好的隔热性能(热导率0.04436 W·m^(-1)·K^(-1))。M-LCNF/PI-1.00对真空泵油的吸附更符合准二级动力学模型。M-LCNF/PI-1.00挤压吸附无水乙醇5次后,仍保持原吸附倍率的79.1%,表现出良好的可重复使用性,为制备高性能吸油材料提供了新策略。 展开更多
关键词 木质纤维素纳米纤丝 聚酰亚胺 气凝胶 分离 隔热 动力学模型 循环利用
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对甲基苯磺酸水解-高压均质法制备多尺度木质纤维素纳米纤丝 被引量:4
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作者 董茂林 苏雯皓 +4 位作者 舒璇 姜波 戴红旗 吉兴香 卞辉洋 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期52-58,共7页
以杨木化学机械浆为原料,采用对甲基苯磺酸水解-高压均质法制备木质纤维素纳米纤丝(LCNF);研究对甲基苯磺酸水解过程中木质素脱除规律及残余木质素对LCNF微观形态、尺寸、结晶结构和热稳定性的影响。结果表明,对甲基苯磺酸水解能有效去... 以杨木化学机械浆为原料,采用对甲基苯磺酸水解-高压均质法制备木质纤维素纳米纤丝(LCNF);研究对甲基苯磺酸水解过程中木质素脱除规律及残余木质素对LCNF微观形态、尺寸、结晶结构和热稳定性的影响。结果表明,对甲基苯磺酸水解能有效去除木质素,削弱纤维间结合力,有利于高压均质过程中的微纤丝解离分散。与纤维原料相比,LCNF的无定形区遭到破坏,结晶度由43.9%增至66.0%。通过酸水解可以调控残余木质素含量,进而控制高压均质后LCNF的平均宽度,实现多尺度LCNF的制备。LCNF的木质素含量越低,LCNF分散性越好、尺寸越均一。当残余木质素含量为4.89%时,LCNF平均宽度最小(10.6 nm),最大热失重降解温度(Tmax)在350~360℃。 展开更多
关键词 对甲基苯磺酸 高压均质 木质纤维素纳米纤丝 残余木质 杨木化学机械浆
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硬脂酸改性含木质素的纤维素微纳米纤丝增强纸基复合材料防水防油性能研究 被引量:1
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作者 王婉华 古训洪 +4 位作者 董昕睿 陈家俊 余中宇 郑桂斌 李擘 《中国造纸》 北大核心 2025年第4期70-78,共9页
本研究以未漂桉木浆为原料制备含木质素的纤维素微纳米纤丝(LCMNF),通过接枝硬脂酸的长链烷烃提升其抗水性能;再将其分别与未改性LCMNF依次沉积在滤纸表面,形成顶层为LCMNF、中间层为改性LCMNF的双层结构增强的纸基复合材料。通过热压工... 本研究以未漂桉木浆为原料制备含木质素的纤维素微纳米纤丝(LCMNF),通过接枝硬脂酸的长链烷烃提升其抗水性能;再将其分别与未改性LCMNF依次沉积在滤纸表面,形成顶层为LCMNF、中间层为改性LCMNF的双层结构增强的纸基复合材料。通过热压工艺,将双层结构中的LCMNF紧密结合,以增强纸基复合材料的防水防油性能。结果表明,依次沉积8 g/m^(2)的改性LCMNF和12 g/m^(2)的未改性LCMNF(12LM-8LMS)时,制得纸基复合材料的Cobb_(60)值和透气度均显著降低,分别为16.5 g/m^(2)和≤0.003μm/(Pa·s),为原纸的16.2%和0.02%;同时,kit值从0提升至12,防油性能显著提升。 展开更多
关键词 木质素的纤维素纳米纤丝 硬脂酸 阻隔纸 防水防油性能
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麦秆基纳米纤维素过滤膜的制备及对微纳米颗粒的过滤性能
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作者 杨明琰 管舒仪 +4 位作者 陈欣玥 蔡晓丹 兰萌 安琳玉 赖坤容 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期217-222,共6页
以麦秆为原料,采用对甲基苯磺酸(p-TsOH)结合酶辅助超声处理制备木质纤维素纳米纤丝(LCNFs),通过真空抽滤制备LCNFs过滤膜(LCNF-FM)。研究LCNF-FM的微观形貌、纯水通量、润湿性及对微纳米粒子的过滤性能。结果表明,LCNF-FM由相互交联的... 以麦秆为原料,采用对甲基苯磺酸(p-TsOH)结合酶辅助超声处理制备木质纤维素纳米纤丝(LCNFs),通过真空抽滤制备LCNFs过滤膜(LCNF-FM)。研究LCNF-FM的微观形貌、纯水通量、润湿性及对微纳米粒子的过滤性能。结果表明,LCNF-FM由相互交联的纳米纤维网络组成,平均孔径为30.2nm。该过滤膜对细菌及纳米TiO_(2)颗粒均具有良好的截留作用。初步应用于红葡萄酒过滤除菌,其对红葡萄酒中有效成分的保留率均在84%以上,对葡萄酒品质影响不大。该LCNFs及其过滤膜的制备方法绿色环保,在农业废弃物的资源化利用及水处理、食品饮料的净化等方面具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 木质纤维素纳米纤丝 过滤膜 纳米颗粒 过滤
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酸性低共熔溶剂预处理制备含木质素的纤维素纳米纤丝及其复合膜的研究 被引量:5
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作者 李展 江闯 +3 位作者 宁晨汐 任倩 侯庆喜 刘苇 《中国造纸》 CAS 北大核心 2023年第3期40-46,共7页
采用酸性低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)预处理并结合高压均质法制备了含木质素的纤维素纳米纤丝(lignin-containing cellulose nanofibril,LCNF),并与聚乙烯醇(PVA)共混制备了LCNF/PVA复合膜,探讨了2种酸性DES预处理的效果,分... 采用酸性低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)预处理并结合高压均质法制备了含木质素的纤维素纳米纤丝(lignin-containing cellulose nanofibril,LCNF),并与聚乙烯醇(PVA)共混制备了LCNF/PVA复合膜,探讨了2种酸性DES预处理的效果,分析比较了LCNF的特性及LCNF/PVA复合膜的性能。结果表明,乳酸-氯化胆碱(LC)和乙酸-氯化胆碱(AC)对半纤维素的提取率均达到78%以上,其中LC预处理后用乙醇洗涤的处理方式对木质素的提取率高达61.2%;DES预处理后,乙醇洗涤有利于木质素的分离;利用LC制备的纤维素纳米纤丝(LC-E-LCNF)的直径为50~100 nm;相较于纯PVA膜,LCNF/PVA复合膜的疏水性明显提高,应力提升至70.3 MPa,紫外屏蔽性接近100%,且具有良好的热稳定性和雾度,以及一定的保鲜性能,该复合膜有望应用于食品包装领域。 展开更多
关键词 低共熔溶剂 预处理 木质素的纤维素纳米纤丝 聚乙烯醇
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基于柚木废弃物纳米纤丝化木质纤维素体系的高机械性能生物质材料构建
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作者 杨玉山 沈华杰 邱坚 《西南林业大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2020年第6期146-152,共7页
以柚木加工剩余物纤维为原料,通过初步粉碎后用胶体磨机械胶磨,无胶热压得到高机械性能生物质材料。结果表明:柚木废弃物原料通过机械热胶磨后,木纤维会分层分支且无胶热压后呈层状结构;木质纤维素之间由于羟基能够有效的交联在一起,增... 以柚木加工剩余物纤维为原料,通过初步粉碎后用胶体磨机械胶磨,无胶热压得到高机械性能生物质材料。结果表明:柚木废弃物原料通过机械热胶磨后,木纤维会分层分支且无胶热压后呈层状结构;木质纤维素之间由于羟基能够有效的交联在一起,增加其表面羟基的接触面积;生物质材料的剖面密度中间分布均匀且峰值和谷值之比约为1.16∶1;其静曲强度、弹性模量、内结合强度分别为115.27、10797.43、0.973 MPa,分别是素材纤维材料的5.1、2.5、4.5倍;同时还表现出一定的尺寸稳定性,及吸水厚度膨胀率仅为5.77%,比柚木废弃物原木质纤维材料降低了76.88%。生物质材料的剖面密度、静曲强度、弹性模量、内结合强度以及吸水厚度膨胀率均优于柚木废弃物原木质纤维材料。 展开更多
关键词 柚木废弃物 纳米纤丝木质纤维素 生物质材料 剖面密度 机械性能
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纳米纤维素/聚吡咯气凝胶的制备及吸附性能综合实验设计
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作者 杨明琰 邓祥云 +4 位作者 陈欣玥 蔡晓丹 安琳玉 邢建宇 窦妍 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2059-2062,共4页
以麦秆基纳米纤维素纤丝(LCNFs)为载体,聚乙烯醇(PVA)为增强剂,通过吡咯原位氧化聚合制备了LCNFs/PVA-PPy(LPP)复合气凝胶,研究了LPP对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,LPP为黑色多孔三维网络结构,吸附Cr(Ⅵ)的最适pH为2,吸附动力学为准二... 以麦秆基纳米纤维素纤丝(LCNFs)为载体,聚乙烯醇(PVA)为增强剂,通过吡咯原位氧化聚合制备了LCNFs/PVA-PPy(LPP)复合气凝胶,研究了LPP对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,LPP为黑色多孔三维网络结构,吸附Cr(Ⅵ)的最适pH为2,吸附动力学为准二级动力学,吸附等温方程为Freundlich模型。本研究可为生物质资源化利用及Cr(Ⅵ)污染治理提供技术依据,也适合用于化学、材料及环境等相关专业的本科生综合实验教学。 展开更多
关键词 木质纳米纤维素纤丝(LCNFs) 聚吡咯(PPy) 复合气凝胶 Cr(Ⅵ)吸附 综合实验
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旧报纸基含木质素CNC和CNF的综合制备与表征 被引量:4
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作者 王营超 杨一帆 +6 位作者 王瑾 王一霖 魏克凡 刘姗姗 吉兴香 韩陈晓 王强 《中国造纸》 CAS 北大核心 2021年第11期9-18,共10页
本研究以旧报纸为原料,采用硫酸水解法制备了含木质素纤维素纳米晶体(LCNC),随后利用超声辅助球磨法将酸解沉淀的木质纤维素固体残渣(LCSR)解纤成含木质素纤维素纳米纤丝(LCNF),实现了LCNC和LCNF的综合制备,综合产率高达85%以上。采用... 本研究以旧报纸为原料,采用硫酸水解法制备了含木质素纤维素纳米晶体(LCNC),随后利用超声辅助球磨法将酸解沉淀的木质纤维素固体残渣(LCSR)解纤成含木质素纤维素纳米纤丝(LCNF),实现了LCNC和LCNF的综合制备,综合产率高达85%以上。采用多种手段对LCNC和LCNF样品的结构特性进行分析表征。结果表明,LCNC呈棒状晶体结构,LCNF呈长丝状结构,木质素以球状颗粒存在于LCNC和LCNF中。LCNC平均长度和宽度分别为143.6和24.8 nm,LCNF的平均直径为16.2 nm。X射线衍射仪(XRD)结果显示LCNC和LCNF均保留纤维素Ⅰ型结构,且木质素含量越高,其结晶度越低。同时,木质素本身的高疏水性和热稳定性使得木质素含量大的LCNC和LCNF具有更好的疏水性和热稳定性。 展开更多
关键词 旧报纸 木质纤维素纳米晶体 木质纤维素纳米纤丝 综合制备
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