一、苎麻/醋酸纤维素复合材料的制备和性能研究(论文文献综述)
孙博伦[1](2021)在《静电纺压电纳米纤维膜基纳米发电机的制备及性能研究》文中指出全球经济高速发展的当今时代,能源的结构和供应状况迎来了前所未有的挑战。纳米发电机是近二十年来兴起的一种新型能量收集装置,其组成材料微观结构处于纳米尺度,能够有效地将功率密度低的机械能等转换为电能,与传统的发电机相比,具有质量轻,结构简单,环境适应性强等优点,能够在多种环境中构筑自供电电源,在可穿戴器件和便携电子设备传感器等应用领域展现了良好的应用潜力。压电纳米发电机是基于压电效应的原理制备的纳米发电机,压电材料是决定其性能的核心。在本文中,我们以静电纺丝纺为基础的制备手段,通过对材料的组成和结构进行调控,来探索和提高材料的压电性能。主要内容分为以下三个部分:1、静电纺聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜基声电转换纳米发电机:PVDF是应用最广的压电聚合物,具有压电系数较高、稳定性好、声阻抗低等特点。(1)利用静电纺丝法制备了PVDF纳米纤维膜,通过调节纺丝液的浓度,可以调节纤维膜的形貌、直径和?相含量。将PVDF纤维膜制成声波驱动的纳米发电机,实验表明,纳米发电机在较低频率(<1000 Hz)的声波驱动下,能够产生较大的输出电压,最大可达470 m V,且产生的电压随声音响度的增加而增加。其输出功率为0.118μW,内阻为1.2 MΩ。(2)以静电纺PVDF纳米纤维膜为基底,结合水热法在纤维中引入了ZnO,ZnO纳米棒在垂直于纤维表面生长,形成了多级结构。将PVDF-ZnO复合纤维膜制成声电转换纳米发电机,在低频和高声压级下能够产生较高的输出电压,在优化的声场条件下(140 Hz,116 d B)可产生1.12 V和1.6μA的电压和电流输出,功率密度输出为50μW cm-3。在此声源条件下,所制备的PVDF-ZnO纳米发电机产生的电能可以在3分钟内为电容器充电1.3 V。两种以PVDF纳米纤维为基底的声波驱动纳米发电都适合将低频率和高响度的声音转换为电能,具有收集噪声能量、作为电源为微纳器件供电的应用潜力。2、静电纺PVDF/BaTiO3复合纤维膜基压电纳米发电机。聚偏氟乙烯与纳米粒子或者片层结构二维材料等进行复合,有利于提高其β相的含量,进而提高压电性能。本文中,通过共纺在PVDF纤维内引入压电陶瓷BaTiO3纳米粒子和石墨烯纳米片,来提高复合材料的压电性质。(1)利用静电纺丝法制备了PVDF/BaTiO3复合纤维膜,将其制备成压电纳米发电机器件。当BaTiO3纳米粒子负载量为15 wt%时,PVDF/BaTiO3纳米发电机具有较好的压电输出性能,在受到2 Hz、5 N的力时输出电压最大可达4.2 V。PVDF/BaTiO3纳米发电机具有良好的柔性,可应用于人体运动等机械能的收集和转换。(2)利用静电纺丝法制备了PVDF/BaTiO3/石墨烯复合纤维膜,并将其制成压电纳米发电机器件。石墨烯的加入,进一步促进了PVDF的β相形成,增强了材料的局部应变,提高了材料的压电性能。当石墨烯负载量为0.15 wt%时,PVDF/BaTiO3/石墨烯复合纤维膜制备的纳米发电机具有较好的压电输出性能,在受到2 Hz、5 N的力时输出电压最大可达10.8 V,输出功率可达19.4μW。3、静电纺醋酸纤维素膜基压电纳米发电机:纤维素及其衍生物是存量丰富的可再生材料,其结构中存在具有压电性的结晶区。基于制备环保可再生的压电材料的目的,利用静电纺丝法,制备了醋酸纤维素(CA)纳米纤维膜,并通过引入纤维素纳米晶(CNC),来提高材料的压电性能。(1)利用静电纺丝技术制备了CA纤维膜,并研究了其作为压力驱动的纳米发电机的性质。由于醋酸纤维素的水解程度较高,结晶度较低,利用其制备的纳米发电机输出电压也相对较低,在受到2 Hz、5 N的压力时输出电压最大可达300 m V。其压电性能仍有待于进一步提高。(2)利用静电纺丝法制备了CA/CNC复合纳米纤维膜,CNC的加入,提高了具有压电性的纤维素I型结晶的含量,同时增了纤维的受力形变,对材料的压电性能性能有着显着的提升。当CNC的添加量量为20%时,CA/CNC纳米发电机具有较高的压电转换性能,在受到2 Hz、5 N力时输出电压最大可达1.2 V。另外,CA/CNC纳米发电机输出的电压与受到的压力具有良好的线性关系,这说明CA/CNC纳米发电机具有作为压电传感器的应用潜力。综上,本文制备了三类具有压电性纳米纤维膜材料,通过成分和结构的设计,使其压电行性能得到提升。这些材料都能够制备成纳米发电机,具有在环境中收集能量的能力,在微纳能源与可穿戴器件等领域有着一定的应用前景。
弓哲[2](2021)在《氧化石墨烯复合正渗透膜的制备及实验特性研究》文中进行了进一步梳理正渗透膜技术其具有自身低能耗、低膜污染的优点,因此被广泛应用于污水处理。结合新型碳纳米技术材料氧化石墨烯制备的复合正渗透膜对高浓盐水不仅具有良好的浓缩作用,也提升了正渗透膜通量。本研究采用改进Hummers法制备氧化石墨烯,并对其进行表征分析,以亚甲基蓝染料为目标污染物验证了氧化石墨烯的分离性能。利用真空抽滤法和原位聚合法将氧化石墨烯与正渗透膜结合,制备了氧化石墨烯/三醋酸纤维素复合正渗透膜(CTA/GO)和氧化石墨烯/聚醚砜复合正渗透膜(PES/GO),并将CTA/GO、PES/GO和原始CTA、PES都应用于正渗透组件实验台架上,以正渗透膜分离过程的膜通量变化、渗透压变化以及溶解性固体总量(TDS)变化说明氧化石墨烯对正渗透膜过程的影响,研究结论如下:(1)本研究采用改进Hummers法制备得到了氧化石墨烯,并采用扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和热重分析仪(TG)等多种表征手段对氧化石墨烯进行分析,结果表明:氧化石墨烯的表面具有明显褶皱,可以降低其表面能,使之稳定存在;氧化石墨烯样品表面的羟基、羧基和羰基等含氧官能团提升了其亲水性;通过计算可知实验制备的氧化石墨烯碳氧摩尔比约为2.04;根据XRD结果计算处氧化石墨烯的层间距约为1.26nm;Raman光谱结果表明氧化石墨烯的R值约为1.18,该数值表明氧化石墨烯具有较高的氧化程度;TG结果可以清楚显示出其分为两个失重阶段,并在255.79℃时具有最大降解速率。亚甲基蓝染料分离实验验证了氧化石墨烯薄膜对该有机染料分子的截留率可达到80%以上。(2)本研究采用原位聚合法成功制备了PES/GO和CTA/GO两种氧化石墨烯复合正渗透膜,基于聚多巴胺的接枝作用,并采用均苯三甲酰氯和间苯二胺在复合膜表面进行聚合反应,使氧化石墨烯稳定固着在基膜表面。SEM和EDS结果表明,氧化石墨烯与基膜紧密结合,PES/GO和CTA/GO复合正渗透膜表面的碳氧比略大于氧化石墨烯材料的碳氧比,分别为3.07和2.74;FT-IR结果表明本研究制备得到的两种复合正渗透膜表面的官能团种类与氧化石墨烯大致相同;热重分析仪的测试结果表明PES/GO和CTA/GO的失重均分为三个阶段,三个阶段的失重分别是由于复合膜表面官能团结合的游离水、氧化石墨烯中的不稳定官能团和膜材料与氧化石墨烯中的稳定官能团引起的。(3)本研究采用自制正渗透实验组件验证了氧化石墨烯复合正渗透膜的性能,四种正渗透膜经过8h的实验运行后,在同一汲取液浓度条件下,膜通量均随着时间的增加而不断减小,GO/CTA、GO/PES在实验结束时的膜通量高于CTA、PES,说明添加了氧化石墨烯后,得到了高水通量的正渗透膜。汲取液浓度为1.0mol/L时,CTA/GO和PES/GO显示出相同的膜通量,均为9.367kg/(h·m2);汲取液浓度为1.5mol/L时,PES/GO具有最高的膜通量,为14.050kg/(h·m2);汲取液浓度为2.0mol/L时,CTA/GO和PES/GO显示出相同的膜通量,为16.392kg/(h·m2);汲取液浓度不同时,膜通量随着浓度的升高而增加。(4)四种正渗透膜均显示出,在较高汲取液浓度的条件下正渗透膜两侧具有更高的渗透压差,实验运行过后,PES/GO膜比其他三种正渗透膜的渗透压差更高,其渗透压差大小为PES/GO>CTA/GO>PES>CTA。实验过程中,正渗透膜原料液侧的TDS呈现出持续升高的趋势,原料液的浓缩倍数随着汲取液浓度的增加,呈现出上升趋势;添加了氧化石墨烯的正渗透膜比原始膜的浓缩倍数更高;PES/GO的浓缩效果低于CTA/GO正渗透膜的浓缩效果。
王新宇[3](2021)在《纤维素/氢氧化镁结构和界面性质研究》文中提出界面化学是纳米复合材料领域研究中的重要课题之一。阐明复合材料的局部结构和界面相互作用对设计和合成新型材料、理解界面化学和提高应用性能具有重要意义。然而,纳米复合材料具有相当复杂的局部结构,氢键往往出现在界面和活性位点区域,加之X射线衍射(XRD)、中子衍射等实验技术难于测试这些材料结构,使得复合材料的探索(特别是含氢生物质的)极具挑战性。本文采用密度泛函理论(DFT)和实验相结合的方法系统研究了纤维素和氢氧化镁复合材料的结构和性质。首先,采用水热法合成生物质纤维素/氢氧化镁纳米复合材料,并利用DFT在周期边界条件和平面波基组下计算其结构和电子性质。研究发现复合材料中纳米纤维相互作用呈层状结构。Mg(OH)2微粒直径约50 nm,锚定在纤维素表面或插入夹层中,具有良好的分散性。优化的复合材料几何结构与XRD、SEM和TEM观察结果一致,并揭示界面相互作用为氢键本质。计算的平均吸附能在-0.47到-0.26e V范围;仅有0.09 e的电子从Mg(OH)2转移到纤维素,对界面作用强度的贡献非常小。能量计算显示Mg(OH)2的引入降低了纤维素基质的机械强度,定量地证实以前实验的测量结果。复合材料的价带和导带具有2p(O)特征,分别来自纤维素和Mg(OH)2贡献。提出了物理和化学协同抗菌的反应机制。其次,研究了不同层数的二维氢氧化镁材料及其对纤维二糖的吸附作用。发现色散校正的引入对计算的准确性至关重要。界面作用主要是氢键贡献的,其平均吸附能在-0.29~-0.35 e V之间,在报道的氢键强度范围内。同时还阐明了Mg(OH)2可以通过取代反应去除有毒的镉离子,能够吸附放射性铀酰离子。计算发现这些反应在热力学上是可行的,并提出了去除重金属离子和提取铀的反应机理。
卢万里[4](2021)在《电纺纳米纤维@MOFS基复合催化材料构筑及其水体修复性能研究》文中研究说明目前,有机废水污染及其高效治理是一个亟待解决的环境问题,特别是成分复杂的多相有机废水(如含有油污、染料、细菌和药物残留物等),会对生态环境和人身健康造成更大的危害。传统单一吸附、过滤或催化材料及其处理方式难以实现对上述复杂有机废水的同步治理。因此,开发新型绿色环保、经济高效且可持续的多功能水体修复材料已成为该领域研究热点。金属有机框架物(MOFs)具有大比表面积、高孔隙率及易改性的特点,能够较好地应用于废水污染物的吸附及催化降解,但其作为一种粉体催化剂,难以从水体有效回收,且易团聚导致其催化活性下降。纤维素纤维作为天然生物质原料,价廉且易于改性,可充当MOFs优良载体,促进MOFs固载、分散及回收。鉴于此,本论文以廉价易得的纤维素及衍生物为基材,利用静电纺丝技术,制备出电纺纳米纤维,并通过工艺设计添加增稠剂与结合剂,原位合成具有催化或抗菌功能的MOFs(如HKUST-T,MIL-100(Fe),ZIF-67),进而构筑具有修复复杂水体功能的电纺MOFs基纳米纤维复合膜(MOFs-ENM)或气凝胶(MOFs-ENA)。首先,以三氟乙酸与二氯乙烷作为溶剂体系溶解纤维素,选用聚环氧乙烯(PEO)作为纺丝液的增稠剂,预先加入醋酸铜前驱体作为MOFs合成的种子,制备负载HKUST-1纳米纤维复合膜材料(CF@HKUST-1 ENM),并探讨其在含油和细菌水体中的修复应用。结果表明,引入PEO与醋酸铜有助于HKUST-1在电纺纤维上固载,最高负载量可达16.1%。此外,CF@HKUST-1复合膜具有高效的油水分离性能,油水分离效率高达98%,同时还具有良好的回用性能。最后,该复合膜材料还对大肠杆菌表现出优异的抗菌性能。其次,以静电纺丝脱乙酰醋酸纤维素/聚乙烯吡咯烷酮(DCA/PVP,CeP)纳米纤维为骨架芯,原位合成Fe系MOFs基异质结(β-FeOOH@MIL-100(Fe))作为光催化壳层,制备了具有芯鞘结构的β-FeOOH@MIL-10((Fe)CeP复合光催化膜(ENM)材料。结果表明,具有芯鞘结构的电纺纳米纤维具有超高的MIL-100(Fe)负载量(78%wt%),比表面积(1105 m2/g)和分散良好的β-FeOOH纳米棒。其次,该复合光催化膜表现出优异的复杂废水水体修复功能,可同时对不同油污(99.5%)、染料(99.4%)和Cr(Ⅵ)(99.7%)进行去除。最后,由于光催化复合膜材料固有的自清洁功能,可满足长期的重复循环使用。最后,以醋酸纤维素为基材进行硅掺杂(TEOS)改性,制备二氧化硅负载电纺纤维素纳米纤维复合膜材料(CA@SiENM)。将上述疏水改性纳米膜均质分散并作为骨架纤维,通过种子法(分别掺杂钴离子和二甲基咪唑),在纤维表面原位合成并锚定Co系MOFs(ZIF-67),再通过热处理制备出具有良好机械稳定性的多功能电纺纳米纤维复合气凝胶(T-ENA,T-CA@Si@ZIF-67),成功实现2D至3D结构的转换,并将其用于含油和残留药物的多相有机废水治理。结果表明,热处理可强化T-ENA中SiO2与电纺纤维的网络交联,增强复合气凝胶的机械稳定性及疏水性,且保证其高孔隙率(>98%)和低密度(≈10mg/cm3)。由于T-ENA良好的疏水性、多孔性和力学性,对废水中油污表现出良好的吸附与分离作用(≥99.3%)以及优异的循环回用性。同时,由于多孔活性ZIF-67催化剂在T-ENA中的有效分散和固载,促进了过一硫酸盐的高效活化,20分钟内实现对废水残留药物卡马西平(CBZ)的完全降解。
苏治平[5](2020)在《木质生物质基动态自适应性塑料替代材料的制备与性能研究》文中指出在石油基不可降解塑料对生态环境造成的污染越来越严重和世界各国都在加大力度限制塑料使用的国际背景下,发展可持续和可降解聚合物以替代石油基塑料对环境保护和社会可持续发展都具有重大意义。木质生物质是地球上最丰富的可持续天然高分子资源,具有制备塑料替代材料的巨大潜力。然而,木质生物质的结构十分复杂,主要组分纤维素、半纤维素和木质素之间存在复杂的相互作用,且分子内与分子间的强氢键作用使纤维素形成了高结晶性有序结构,导致木质生物质不仅很难溶解,也无法像石油基塑料一样进行热成形加工。本论文以未分离的木质生物质(木粉)、纤维素纸张和微晶纤维素为主要原料,通过将其与动态共价聚合物复合或利用动态共价化学方法对其进行改性,实现了木质生物质的热加工,并将其转化成了多种具有塑料替代潜力的动态自适应性材料,主要包括以下研究内容:(1)利用简单的热压法把木粉和动态亚胺聚合物粉末复合,制备了木粉/动态亚胺聚合物复合材料。首先通过在生物质和动态亚胺聚合物间构建动态氢键及动态亚胺键作用有效改善了两者的界面相容性,使制备的复合材料具有良好的力学性能,其杨氏模量、抗张强度、弯曲模量和弯曲强度分别能够达到1.92GPa、47.1MPa、4.74GPa和73.2MPa。研究和表征复合材料的动态热力学性能、应力松弛行为和自适应性能发现,木粉/动态亚胺聚合物复合材料具有优异的多层复合性能、形状塑造性能、自修复性能和再加工性能。木粉/动态亚胺聚合物复合材料还表现出优异的阻水性、抗水性和热稳定性。另外,动态亚胺键的可逆性还使其具有良好的降解性能和循环利用性能。木粉/动态亚胺聚合物复合材料不仅制备方法简单,而且综合性能优异,有望被应用为石油基塑料及其复合材料的新型替代材料。(2)利用简单的浸渍法把动态亚胺聚合物树脂复合在纸张的纤维网络中制备了纸张/动态亚胺聚合物复合材料。通过在复合材料内部构筑纤维素纤维和动态亚胺聚合物的互穿网络结构,并在两者间构建氢键相互作用,使复合材料表现出优异的力学性能,其抗张强度和杨氏模量分别达到71MPa和3.2GPa。通过研究和表征其动态热力学性能、应力松弛行为和热驱动自适应特性发现,纸张/动态亚胺聚合物复合材料具有良好的多层复合性能、自修复性能和形状塑造性能。纸张/动态亚胺聚合物复合材料还表现出良好的热稳定性和阻水性能、较低的吸水率、优异的抗水性和耐有机溶剂性,同时兼具超高的水蒸气和氧气阻隔性能。另外,其在常温下就能够完全降解在二胺的稀溶液中,且降解产物可以被完全回收利用。这些优异的性能表明纸张/动态亚胺聚合物复合材料可以替代传统石油基塑料作为新型“绿色”包装材料。(3)利用高碘酸钠对微晶纤维素进行氧化处理获得双醛纤维素,通过席夫碱反应使用小分子二胺对其进行交联,制备了纤维素基动态亚胺聚合物。获得的纤维素基动态亚胺聚合物具有良好的力学性能,其抗张强度和杨氏模量分别可以达到46.6MPa和2.87GPa。通过变温红外和分子动力学模拟对其结构进行表征发现,利用二胺对双醛纤维素进行交联能够有效限制纤维素分子间氢键的形成,并在纤维素分子链间引入动态亚胺交联网络,有助于使纤维素基动态亚胺聚合物具有良好的热加工性能。DMA测试结果显示其Tg为153~185℃。应力松弛测试和自适应性能研究结果表明纤维素基动态亚胺聚合物具有良好的自修复和再加工性能。纤维素基动态亚胺聚合物还兼具较高的热降解温度(?300℃)、超低的热膨胀系数(0.1ppmK-1),以及优异的阻水性、抗水性、耐溶剂性和降解性能。另外,通过复合纤维素基动态亚胺聚合物和木粉还可以获得高强度、高模量、低吸水率、高抗水性和可降解的新型木塑复合材料。以上结果表明,纤维素基动态亚胺聚合物不仅可以直接被应用为新型生物质基塑料,而且可以用于制备可持续和可降解的“绿色”复合材料。(4)同样利用高碘酸钠对微晶纤维素进行氧化处理,并将其和植物油基长链二胺聚合,制备了全生物质基动态亚胺聚合物。首先通过改变双醛纤维素的氧化度和动态亚胺网络的交联密度使聚合物的强度和韧性具有良好的可调控性,其杨氏模量、抗张强度和断裂伸长率分别可以在4.7~1320MPa、3.1~33.5MPa和2.5%~108%范围内调控。通过循环拉伸、变温拉伸、变温红外和分子动力学模拟对其力学性能和结构进行表征发现,全生物质基动态亚胺聚合物的强度和韧性主要由其结构中动态亚胺网络和多重动态氢键网络的协同效应所决定。全生物质基动态亚胺聚合物也具有良好的热加工性能、应力松弛行为和自修复性能,其Tg为25~65℃、力学性能的自修复率接近90%。另外,其还表现出超高的热降解温度(473℃)、超低的热膨胀系数(≤0.2ppmK-1)和极低的吸水率(?0.5%),同时其还兼具优异的阻水性、抗水性、耐溶剂性、抗酸碱腐蚀性和降解性能。此外,通过复合全生物质基动态亚胺聚合物和木粉可以制备出力学性能优异、吸水率低、抗水性强、耐酸碱腐蚀和可降解的新一代木塑复合材料。因此,全生物质基动态亚胺聚合物在生物质基塑料和可持续复合材料领域都具有巨大的应用潜力。
韩倩倩[6](2020)在《纤维增强聚丁二酸丁二醇酯复合材料的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,石油基高分子材料凭借优越的性能在包装、医疗、建筑等领域得到广泛的发展。但是,石油基高分子材料给人们生活带来方便的同时,不可忽略的是其对生态环境带来伤害的事实,包括不可再生石油资源的损耗以及废弃塑料制品所导致的环境污染问题。因此,开发出能在自然条件下降解的材料,以满足社会的需求显得尤为重要。这类生物可降解材料既能有效节约石油资源,还能大幅减少白色污染的产生,具有良好的应用前景。本论文将苎麻织物(RF)与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)熔喷无纺布采用叠层热压法制得RF增强的PBS生物可降解复合材料,并对该复合材料制备工艺、力学性能、热性能及生物降解性能等进行研究,借助形貌观察以及流变学分析揭示复合材料性能的变化机制。具体研究内容如下:(1)对于RF/PBS复合材料,经KH550表面处理后,RF与PBS之间的相互作用显着改善,提高了复合材料的力学性能。当RF含量为50 wt%,热压温度为150℃,热压时间为20 min时,所得的RF/PBS复合材料的力学性能最好,其中,拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、层间剪切力和冲击强度分别为72.4 MPa、19.4%、100.5 MPa、4.9 GPa、3.3 MPa和67.5 KJ/m2。此外,降解实验表明,RF的加入加快复合材料的生物降解进程。(2)借鉴湿法造纸方法,首先将PBS熔喷纤维和废弃纸张(WP)打浆混合,然后通过过滤、烘干、热压等工序制得WP/PBS生物可降解复合材料,并研究复合材料配比和制备工艺,表征复合材料的结构和性能。结果表明,WP经过KH570处理后制备的复合材料力学性能显着提高。当WP含量为60 wt%,热压温度为150℃,热压时间为20 min时,所得的WP/PBS复合材料的力学性能最好。其中拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、层间剪切力和冲击强度分别为65.8 MPa、9.56%、85.2 MPa、6.74 GPa、2.58 MPa和33.8 KJ/m2。酶降解和土壤降解实验表明,WP的加入增大复合材料的生物可降解性能。本论文制备的两种复合材料表现出良好的力学性能和生物降解性能,使其成为传统塑料制品的理想替代品。
程淼[7](2018)在《全纤维素纳米复合材料的设计、构筑及其应用》文中研究说明随着不可再生资源的日益紧缺和环境保护需求的与日俱增,生物可降解材料的开发与利用越发受到研究者的重视。作为纤维素的衍生物,醋酸纤维素(Cellulose acetate,CA)虽然具有纤维素廉价易得、可再生、生物可降解、良好的生物相容性等优点,但其在热学性能、机械性能以及亲水性等方面仍然存在一定的缺陷。纳米增强粒子的引入能够有效的改善CA基体材料的物理化学性能,拓展其在生物医用材料等领域的应用。近年来,纤维素纳米晶(Cellulose nanocrystal,CNC)作为一种从纤维素中提取出的纳米粒子,凭借其纳米尺寸、质轻、高的比表面积、高的长径比、优异的机械性能以及易于功能化修饰等特性,被认为是一种理想的生物质纳米增强材料。然而,CNC的制备仍然存在很多亟待解决的问题,如产率低、产物热稳定性较差等。此外,CNC表面丰富的羟基导致其易于团聚,很大程度上限制了其在复合材料中的应用。因此,本论文在水热条件下利用盐酸水解纤维素原材料制备CNC的基础上,以CNC的高效制备和功能化为出发点,探讨了所制备的不同类型CNC与生物可降解基材CA间的增强机理;着重考察了静电纺丝全纤维素复合纳米纤维在药物缓释领域的应用。具体研究内容如下:(1)金属盐催化盐酸水热法制备CNC及其对CA纳米纤维的增强作用盐酸水热法制备CNC通常需要较高的酸浓度,所得CNC的尺寸较大且颜色发黄。因此,为了更高效地制备高质量的CNC,我们将不同金属盐FeCl3、AlCl3、CuCl2、MnCl2、Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3分别引入到水热反应中催化盐酸水解纤维素原材料。通过纳米粒度与电位分析、场发射扫描电镜、场发射透射电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射光谱和热重分析考察了不同金属盐的加入对所制备的CNC形貌、结构与性能的影响。与未添加金属盐制备的CNC相比,金属盐的引入可以在较低的酸浓度下,制备得到尺寸较小、尺寸分布更窄、较白并且具有较高的长径比和结晶度的CNC。其中,MnCl2、CuCl2、AlCl3和FeCl3的催化效果依次增强,Fe2(SO4)3的催化效果好于Al2(SO4)3。当FeCl3的浓度为0.1 M时,所得CNC的长径比最高,为16.8;CNC的平均直径为10±3 nm,长度为168±25 nm;CNC的产率较高,为73%。这主要归因于这些无机盐的路易斯酸特性,即Mn(II)、Cu(II)、Al(III)和Fe(III)离子具有较强的吸引电子能力并逐渐增强。它们能够破坏纤维素分子内与分子间的氢键网络结构,使得纤维素的内部结构变得松散,从而促进盐酸更加高效的水解纤维素原料中的无定型区域,得到高质量的CNC。我们进一步考察了不同金属盐催化水解制备的CNC对CA纳米纤维的增强作用。研究表明,与纯的CA纳米纤维膜相比,复合纳米纤维膜的力学性能均有所提升,其中FeCl3催化制备的CNC力学增强效果最佳,复合材料抗拉强度从10.7 MPa提高到13.6 MPa,杨氏模量从0.79 GPa提高到1.16 GPa,这主要归因于FeCl3催化水解制备的CNC具有更高的长径比。(2)采用盐酸/硝酸混酸体系一步法制备羧基化的CNC为了解决CNC因带有大量羟基而容易发生团聚、不利于后续功能化处理的问题,我们将具有氧化性的强酸硝酸作为氧化剂,引入到盐酸水热体系中,一步制备出表面羧基化的CNC。通过扫描电镜和透射电镜可以看出,盐酸/硝酸混酸体系能够制得棒状的、尺寸均匀的羧基化纤维素纳米晶(Carboxylated cellulose nanocrystal,CCNC);所制备的CCNC表现出良好的分散液稳定性,并且具有较高的产率,均在70%以上。红外光谱测试结果表明,纤维素表面的部分羟基被氧化为羧基,同时,纤维素分子内、分子间的氢键作用被削弱,更加有利于酸的渗入以及水解过程。着重考察了盐酸和硝酸的配比对所制备CCNC的影响。随着体系中硝酸含量的增加,所得CCNC的尺寸呈现先减小后增大的趋势;电导滴定的测试结果表明,其氧化度呈现先增加后减小的趋势。当盐酸与硝酸的体积比为7:3时,所制备的CCNC羧基化程度最高,其氧化度最高可达0.12;Zeta电位为-45.3 mV;其长度和直径分别为176±6和11±2 nm;同时所制备的CCNC结晶指数最大,为91.7%。尽管CCNC的热稳定性有所下降,但其最大热分解温度仍然可以保持在260 ℃以上。(3)CNC接枝聚乙二醇制备固–固相变材料及其热学性能选用甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)三种偶联剂,将具有相变储能特性的聚乙二醇(PEG)接枝到不同氯化盐催化水解制备的CNC上,制备出9种具有固–固相变特性的纳米粒子。红外光谱和核磁共振波谱的测试结果表明PEG成功地接枝到CNC的表面。所制备的CNC–g–PEG与PEG表现出相似的结晶结构和十字球晶形貌,但是所制备的相变纳米粒子的结晶度、晶粒尺寸和球晶尺寸均有所降低。这主要是由于刚性的CNC限制了部分PEG分子链的运动,影响了PEG的结晶行为。其中,MDI为偶联剂时所制备CNC–g–PEG的晶粒尺寸和球晶尺寸最大;IPDI为偶联剂时接枝效率最低;FeCl3比CuCl2催化水解制备的CNC表现出更高的接枝效率。值得注意的是,高结晶的CNC的引入能一定程度上提高相变材料的热传导率。相比于其他两种偶联剂,采用MDI作为偶联剂所制备的纳米粒子具有较高的相变焓,这是由于MDI中异氰酸酯基团的活性最高,且FeCl3催化水解制备的CNC尺寸小,具有最大的比表面积,表面羟基活性较高,更有利于接枝反应的进行。当升降温速率为15 ℃/min时,其Tm为55.3 ℃,?Hm=135.2 J/g;Tc为31.6 ℃,?Hc=133.1 J/g。此外,功能化纳米粒子表现出良好的热稳定性,有利于后续相变复合材料的制备和应用。(4)改性CNC增强静电纺CA纳米纤维的研究以CA为基体材料、CNC为纳米增强材料,通过静电纺丝方法制备出全纤维素纳米复合材料。纺丝优化条件为:纺丝溶剂为质量比2:1的丙酮/N,N–二甲基乙酰胺混合溶剂,纺丝溶液的推进速率为1 mL/h,纺丝电压为20 k V,接收距离为15 cm,纺丝溶液中CA的质量分数为15 wt%。从场发射扫描电镜图可以看出,所制备的纯CA纳米纤维表面光滑,纳米纤维的直径较大,为331±102 nm。随着CNC、CCNC和CNC–g–PEG三种纳米粒子添加量的增加,复合纳米纤维的直径呈现先减小后增大的变化趋势。当CNC、CCNC和CNC–g–PEG的含量分别为3%、7%和16%时,所制备的复合纳米纤维粗细均匀、尺寸分布较窄,纳米纤维直径分别减小到260±64、121±63和97±30 nm;CA纳米纤维膜的拉伸强度分别从10.7±0.15 MPa提升到13.6±0.10MPa、17.7±0.15 MPa和21.6±0.15 MPa;杨氏模量分别从0.79±0.03GPa增大到1.16±0.02GPa、1.55±0.02 GPa和21.6±0.15 MPa和1.99±0.03 GPa。这表明改性后的CNC更能明显提升CA纳米纤维的力学性能,得益于改性后的CNC在CA基材中的优异分散性以及复合体系组份间的较强的氢键相互作用。此外,纳米粒子的引入能够有效地改善CA纳米纤维膜的亲水性,其中CNC–g–PEG对其亲水性提升最为明显,当引入20%的CNC–g–PEG时,测得的CA纳米纤维膜的接触角从136±4°降低到54±4°。(5)全纤维素纳米复合材料的药物缓释行为通过静电纺丝方法,制备了载药量分别为5%、15%、25%、35%和50%的CA、CA/CNC、CA/CCNC和CA/CNC–g–PEG的载药复合纳米纤维。从场发射扫描电镜图中看出,当载药量较低时,纯CA纳米纤维表面光滑,尺寸分布较为均匀;随着载药量的逐步增大,可以观察到一些梭形以及串珠样的结构;当载药量过大时,药物会富集到纤维的表面。而对复合纳米纤维而言,即使在较高的载药量下,纤维仍能保持表面光滑、尺寸分布较为均匀。研究结果表明,纳米粒子的加入能明显改善复合纳米纤维的亲水性,还有效地提升复合纳米纤维的载药效率。纯的CA纳米纤维在初期药物释放速率较快,出现药物“突释”的现象;当添加纳米粒子后,纳米纤维的最大药物累计释放量有明显的提升,表现出药物缓释的特性,这主要是由于纳米粒子与药物之间能形成较强的氢键等相互作用,部分药物能够更好的分散在CA纳米纤维的内部。当药物含量为5%时,CA/CNC–g–PEG载药纳米纤维的最大药物累计释放量为84%,药物释放时间可达480 h以上。我们进一步研究了环境温度对纳米纤维的药物释放行为的影响,当温度从37℃升高到40℃时,药物分子的运动能力增强,载药纳米纤维的药物最大累积释放量和药物释放速率均有增加。其中,CA/CNC–g–PEG的复合纳米纤维膜的提升最为明显,呈现出一种温敏的药物释放行为,这可归因于CNC–g–PEG的相变特性。
王玮[8](2017)在《基于再生纤维素新型膜的构建、结构和性能》文中进行了进一步梳理近年来,随着绿色经济概念的提出和人们环保意识的增强,生物基材料的研究和应用受到了广泛重视。其中纤维素由于来源广泛、储量最大而备受关注。长期以来纤维素材料主要以纤维素衍生物和助剂的形式使用。由于纤维素溶解技术的进步,以再生纤维素材料为基体制备各种形式的材料成为可能。为了提高材料的性能,赋予材料以功能性,基于再生纤维素分子链的结构特性以及各种材料如纤维、薄膜和气凝胶等的结构特征,研究者构建出了一系列的高性能与功能性材料。本文以具有多孔网状结构的再生纤维素膜为研究对象。利用纤维素大分子链上的羟基与含羟基、酯基等官能团的有机分子间的氢键作用;羟基对环氧树脂固化的促进作用;以及羟基的反应活性,如与硅羟基间的缩合反应、在四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)作用下的氧化反应、以及缩醛反应等;分别采用物理和化学方法,构建和制备出了有良好力学性能和透明性的全纤维素复合膜、有较高韧性的疏水性纤维素/环氧大豆油复合膜、有高催化活性的胺基化再生纤维素膜、及聚乙烯亚胺(PEI)改性双面氧化的再生纤维素膜而制备的双功能化再生纤维素膜等一系列新型再生纤维素基膜。具体研究内容分为以下几部分:(1)通过碱处理制备基于二醋酸纤维素和纤维素纳米纤丝的全纤维素复合膜以纤维素纳米纤丝为增强剂,通过浇铸成型,制备了二醋酸纤维素复合膜。红外测试、X衍射以及SEM表征表明了纤维素纳米纤丝和二醋酸纤维素之间存在较强的相互作用和部分相容性。通过碱处理,二醋酸纤维素和纤维素纳米纤丝均转变成为纤维素Ⅱ材料,从而制备了全纤维素复合膜。红外和XRD表征证明了上述结论。研究发现,碱处理后,复合膜的结构、热、力学和光透明性等性能都发生了很大变化。全纤维素复合膜的组分间有着优异的相容性。当纤维素纳米纤丝的质量分数为15 wt%时,全纤维素复合膜的拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率分别为102.3 MPa、5.8 GPa和14.7%。这一研究工作为高性能全纤维素复合材料的制备提供了新的方法。(2)高韧性的疏水再生纤维素/环氧大豆油复合膜的制备与性能研究在制备再生纤维素膜的基础上,利用浸渍工艺,实现了再生纤维素(RC)和环氧大豆油(ESO)的复合,而后通过热固化成型,制备了RC/ESO复合膜。RC/ESO复合材料的固化行为研究表明,以顺丁烯二酸酐为固化剂时,环氧当量和酸酐当量比为1︰1时,理论上可认为ESO固化完全。进一步研究表明RC可降低ESO固化的表观活化能,对ESO的固化有促进作用。力学性能测试表明复合体系中ESO的固化度高时,ESO的引入会造成膜的力学性能下降。通过对复合体系中ESO的固化度进行调控,发现固化的ESO树脂和两相的界面会在应力作用下产生断裂或破坏,消耗了大量的断裂能;而未固化的ESO起到增塑作用,可得综合力学性能良好的复合膜,当环氧当量和酸酐当量之比为1︰0.7时,其拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率分别为65.7 MPa、1.2 GPa和16.3%。水接触角测试和吸水率测试表明本实验制备的RC/ESO复合膜有很好的疏水性。(3)有高催化活性的胺基功能化再生纤维素膜的制备、结构和性能研究以带有伯胺和仲胺官能团的硅烷偶联剂为改性剂,对再生纤维素膜进行了改性。通过XPS和13C固体核磁表征证明了再生纤维素膜胺基功能化的成功;XRD测试表明化学改性后,再生纤维素膜的结晶度下降;SEM表征表明由于改性过程中加热温度和时间的控制,胺基化再生纤维素膜的表面多孔结构的纳米孔径减少,内部的多孔结构已消失(实验尺寸范围内);水接触角测试证明了改性膜疏水性的改善。以Knoevenagel缩聚反应为探针,分别通过间歇式反应和渗透汽化催化膜反应器装置中的反应评价了胺基化再生纤维素膜的催化活性。结果表明,胺基功能化的再生纤维素膜在催化领域是有潜在应用价值的。(4)PEI改性双面氧化纤维素膜的制备、表征与其在吸附去除染料上的应用首先以精制棉浆为原料,制备了多孔再生纤维素膜。再以改进的TEMPO氧化体系采用控制反应技术制备了双面氧化的再生纤维素膜。而后通过戊二醛交联技术,在氧化改性的再生纤维素膜中引入PEI,制备了含有羧基和胺基双官能团的多孔再生纤维素膜。红外、元素分析、zeta电位测试等表征手段证明了上述结论。改性纤维素膜的SEM表征、力学性能和水渗透性测试表明,改性后,再生纤维素膜纳米级的多孔结构得以保留,且改性膜的拉伸强度仍可达到31.0 MPa。染料吸附实验表明,改性再生纤维素膜对阴离子染料(二甲酚橙)和阳离子染料(亚甲基蓝)都表现出良好的吸附能力、对二甲酚橙和亚甲基蓝的最大吸附量分别达到403 mg·g-1和139 mg·g-1,说明制备的改性再生纤维素膜在水处理领域可用作生物基吸附剂。综上所述,利用再生纤维素膜的多孔网状结构和纤维素大分子羟基的反应活性,通过温度等影响因素的调整,可以构建出一系列高性能化和功能性的再生纤维素膜,提高基于再生纤维素材料的附加值,扩大其应用范围。
孔莉莉,成玲,万培培[9](2017)在《苎麻纤维复合材料力学性能的研究》文中研究表明利用化学脱胶方法制得全脱胶苎麻纤维,发现全脱胶苎麻纤维较原苎麻纤维的分散性更好,断裂伸长率更高。制备全脱胶苎麻纤维体积分数分别为10%、20%、30%,树脂基体分别为环氧树脂和聚丙烯的复合材料,测试其压缩、弯曲、剪切性能,观察断面情况;然后分析纤维含量及树脂种类对复合材料力学性能的影响;并根据其用途方向,最终确定全脱胶苎麻纤维体积分数在20%时的苎麻/环氧树脂复合材料的综合性能最佳,适用于医用夹板材料。
莫正才[10](2017)在《苎麻短纤维层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料的研究》文中认为基于碳纤维/环氧树脂复合材料层合板存在易分层的缺陷,本文采用层间铺入苎麻短纤维的方式对碳纤维/环氧树脂复合材料层合板进行了层间增韧,制备了苎麻短纤维层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料层合板。研究了不同长度、不同面密度以及表面KH-550改性的苎麻短纤维对层合板层间断裂韧性的影响。探讨了层间铺入改性和未改性的苎麻短纤维对层合板力学性能的影响。研究结果表明,层间铺入苎麻短纤维明显提高了碳纤维/环氧树脂复合材料层合板的I型层间断裂韧性(GIC)和II型层间断裂韧性(GIIC),当铺入KH-550改性过的苎麻短纤维长度为6 mm,面密度为12 g·m-2时,对层间断裂韧性的提高最大,GIC由497.48 J·m-2增加到667.54 J·m-2,提高了34.24%;GIIC由508.52 J·m-2增加到862.11 J·m-2,提高了69.54%;此外,层间铺入KH-550改性的苎麻短纤维不但没有使层合板的力学性能有所损失,反而有一定程度的提高。通过扫描电子显微镜(SEM)观察层间铺入苎麻短纤维的碳纤维/环氧树脂复合材料,可推测出增韧机制:苎麻短纤维在层间形成桥联,阻碍了裂纹在层间传播,层间破坏过程中桥联短纤维需要从基体中拔出或者发生劈裂,也吸收了裂纹扩展中的能量。
二、苎麻/醋酸纤维素复合材料的制备和性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、苎麻/醋酸纤维素复合材料的制备和性能研究(论文提纲范文)
(1)静电纺压电纳米纤维膜基纳米发电机的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 压电学概述 |
1.2.1 压电效应简介 |
1.2.2 压电材料简介 |
1.2.2.1 压电晶体 |
1.2.2.2 压电陶瓷 |
1.2.2.3 压电聚合物 |
1.2.2.4 压电复合材料 |
1.2.3 纳米发电机简介 |
1.2.3.1 压电纳米发电机 |
1.2.3.2 摩擦电纳米发电机 |
1.2.3.3 热释电纳米发电机 |
1.2.3.4 复合纳米发电机 |
1.3 高压静电纺丝技术及其在纳米发电机中的应用 |
1.3.1 高压静电纺丝技术简介 |
1.3.2 静电纺丝技术在纳米发电机中应用 |
1.4 本文的选题与设计思路 |
第2章 基于聚偏氟乙烯纳米纤维膜的声电转换纳米发电机 |
2.1 引言 |
2.2 静电纺PVDF纳米纤维膜基声电转化纳米发电机的制备及其性能研究 |
2.2.1 实验部分 |
2.2.1.1 实验试剂 |
2.2.1.2 材料制备 |
2.2.1.3 器件制备 |
2.2.1.4 测试仪器 |
2.2.1.5 声电转换性能测试 |
2.2.2 结果与讨论 |
2.2.2.1 形貌与结构表征 |
2.2.2.2 声电转换性能测试 |
2.3 静电纺PVDF-ZnO复合纳米纤维膜基声电转化纳米发电机的制备及其性能研究 |
2.3.1 实验部分 |
2.3.1.1 实验试剂 |
2.3.1.2 材料制备 |
2.3.1.3 测试仪器 |
2.3.1.4 器件制备 |
2.3.1.5 声电转换性能测试 |
2.3.2 结果与讨论 |
2.3.2.1 形貌与结构表征 |
2.3.2.2 声电转换性能表征 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于静电纺聚偏氟乙烯/钛酸钡复合纳米纤维膜的纳米发电机 |
3.1 引言 |
3.2 静电纺聚偏氟乙烯/钛酸钡复合纳米纤维膜基纳米发电机的制备及性能研究 |
3.2.1 实验部分 |
3.2.1.1 实验试剂与药品 |
3.2.1.2 测试仪器 |
3.2.1.3 材料制备 |
3.2.1.4 器件制备 |
3.2.1.5 压电性能测试 |
3.2.2 结果与讨论 |
3.2.2.1 形貌与结构表征 |
3.2.2.2 压电性能表征 |
3.3 静电纺聚偏氟乙烯/钛酸钡/石墨烯复合纳米纤维膜基纳米发电机的制备及性能研究 |
3.3.1 实验部分 |
3.3.1.1 实验试剂 |
3.3.1.2 测试仪器 |
3.3.1.3 材料制备 |
3.3.1.4 器件制备 |
3.3.1.5 压电性能测试 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.3.2.1 形貌与结构表征 |
3.3.2.2 压电性能表征 |
3.4 本章小结 |
第4章 静电纺醋酸纤维素膜基纳米发电机的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 静电纺醋酸纤维素纳米纤维膜基纳米发电机的制备及性能研究 |
4.2.1 实验部分 |
4.2.1.1 实验试剂 |
4.2.1.2 材料制备 |
4.2.1.3 器件制备 |
4.2.1.4 测试仪器 |
4.2.2 结果与讨论 |
4.2.2.1 形貌与结构表征 |
4.3 静电纺醋酸纤维素/纤维素纳米晶复合纤维膜基纳米发电机的制备及性能研究。 |
4.3.1 实验部分 |
4.3.1.1 实验试剂 |
4.3.1.2 材料制备 |
4.3.1.3 器件制备 |
4.3.1.4 测试仪器 |
4.3.2 结果与讨论 |
4.3.2.1 形貌与结构表征 |
4.3.2.2 压电转换性能表征 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(2)氧化石墨烯复合正渗透膜的制备及实验特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 高浓盐水的研究现状 |
1.2 正渗透膜分离技术研究现状 |
1.2.1 膜分离技术原理及研究现状 |
1.2.2 正渗透膜技术的研究现状 |
1.2.3 正渗透膜技术应用现状 |
1.3 氧化石墨烯的研究现状 |
1.3.1 氧化石墨烯的基本性能结构 |
1.3.2 氧化石墨烯的制备研究进展 |
1.3.3 氧化石墨烯改性复合材料的制备 |
1.3.4 氧化石墨烯在水处理中的应用 |
1.4 课题研究目的及研究内容 |
1.4.1 课题研究目的和意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第2章 氧化石墨烯的制备及性能研究 |
2.1 氧化石墨烯的制备 |
2.1.1 实验药品和仪器 |
2.1.2 实验内容 |
2.1.3 氧化石墨烯的制备方法 |
2.1.4 还原氧化石墨烯的制备 |
2.1.5 氧化石墨烯分离性能实验 |
2.2 样品的表征方法 |
2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.2 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.3 傅里叶变换红外光谱(FTIR) |
2.2.4 紫外可见分光光度计(UV) |
2.2.5 X射线能谱分析(EDS) |
2.2.6 热重-差重(TG-DTG) |
2.2.7 X-射线衍射(XRD) |
2.2.8 拉曼光谱(Raman) |
2.3 结果分析 |
2.3.1 扫描电镜结果分析 |
2.3.2 透射电镜结果分析 |
2.3.3 傅里叶红外变换光谱结果分析 |
2.3.4 紫外可见光分光光度计结果分析 |
2.3.5 X射线能谱结果分析 |
2.3.6 热重分析仪结果分析 |
2.3.7 X-射线衍射结果分析 |
2.3.8 拉曼光谱结果分析 |
2.3.9 亚甲基蓝染料分离实验结果 |
2.4 本章小结 |
第3章 氧化石墨烯复合正渗透膜的制备及表征 |
3.1 氧化石墨烯复合正渗透膜的制备 |
3.1.1 实验药品与仪器 |
3.1.2 氧化石墨烯复合膜制备方法 |
3.1.3 表征方法及仪器 |
3.2 扫描电子显微镜结果分析 |
3.3 X射线能谱结果分析 |
3.4 热重结果分析 |
3.5 傅里叶红外变换光谱结果分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 氧化石墨烯复合正渗透膜的正渗透实验研究 |
4.1 正渗透实验内容 |
4.1.1 正渗透实验原理 |
4.1.2 实验试剂与仪器 |
4.1.3 正渗透实验台架的搭建 |
4.1.4 正渗透实验流程 |
4.2 正渗透实验方法 |
4.2.1 水通量测量 |
4.2.2 渗透压测定方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 不同汲取液浓度对正渗透膜通量的影响 |
4.3.2 不同汲取液浓度对正渗透实验过程渗透压的影响 |
4.3.3 不同汲取液浓度对正渗透TDS的影响 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表学术论文与取得的其他研究成果 |
个人简历 |
(3)纤维素/氢氧化镁结构和界面性质研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 纤维素的结构 |
1.2 纤维素纤维 |
1.3 纤维素的来源 |
1.4 纳米纤维素 |
1.4.1 纤维素纳米晶 |
1.4.2 纤维素纳米纤维 |
1.5 纤维素的原子模型 |
1.6 氢氧化镁的概述 |
1.6.1 氢氧化镁作为抗菌剂 |
1.6.2 氢氧化镁作为水污染物和废液的中和剂 |
1.6.3 氢氧化镁作为纸张防腐剂 |
1.6.4 阻燃剂的使用方面 |
1.7 纤维素/氢氧化镁复合材料的研究现状 |
1.8 本论文的目的、意义和主要研究内容 |
1.8.1 目的和意义 |
1.8.2 主要研究内容 |
第2章 实验材料与理论计算方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 密度泛函理论 |
2.2.1 PBE泛函 |
2.2.2 HSE06 杂化泛函 |
2.3 周期性边界条件 |
2.4 Grimme的 DFT-D2 色散校正 |
第3章 纤维素/Mg(OH)_2纳米复合材料的界面相互作用及抗菌性质探索 |
3.1 引言 |
3.2 材料制备和表征 |
3.2.1 样品制备 |
3.2.2 实验表征 |
3.2.3 抗菌实验 |
3.3 计算方法和细节 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 实验结构与形貌 |
3.4.2 界面结构和性质的DFT计算 |
3.4.3 抗菌活性和机理 |
3.5 本章小结 |
第4章 Mg(OH)_2吸附纤维二糖的界面化学及处置Cd~(2+)和UO_2~(2+)离子研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验和计算细节 |
4.2.1 吸附实验和合成 |
4.2.2 实验表征 |
4.2.3 计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Mg(OH)_2吸附纤维二糖的DFT计算 |
4.3.2 Mg(OH)_2吸附纤维二糖的实验合成与结构表征 |
4.3.3 Mg(OH)_2处置镉和铀酰离子 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(4)电纺纳米纤维@MOFS基复合催化材料构筑及其水体修复性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 金属有机框架化合物(MOFs) |
1.2.1 MOFs结构组成与特点 |
1.2.2 MOFs在水体修复领域的应用 |
1.3 静电纺丝纤维(ElectrospunNanofiber) |
1.3.1 静电纺丝技术的发展历程与原理 |
1.3.2 电纺纳米纤维膜(ENM)在水处理领域的应用进展 |
1.4 电纺MOFs基复合纳米纤维膜材料(MOFs/ENMs)研究进展 |
1.4.1 MOFs/ENMs的制备方法 |
1.4.2 MOFs-ENMs复合材料在水处理领域的应用 |
1.5 本课题研究的目的及研究内容 |
1.5.1 研究的目的和意义 |
1.5.2 本课题研究内容和技术路线 |
1.5.3 技术路线 |
2. 电纺纤维素纳米纤维@HKUST-1复合抗菌膜的制备及应用研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料与仪器设备 |
2.2.2 电纺纤维素纳米纤维膜(CF-ENM)的制备 |
2.2.3 载MOFs纤维素纤维(CF@HKUST-1)的制备工艺及机制研究 |
2.2.4 所用的表征方法 |
2.2.5 抗菌性能检测实验 |
2.2.6 电纺纤维素纤维@HKUST-1油水分离实验 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 不同溶解浆纤维素及溶剂配比对电纺纤维膜形貌的影响 |
2.3.2 PEO的引入对静电纺丝的影响 |
2.3.3 醋酸铜的加入比例对MOFs负载量的影响 |
2.3.4 CF@HKUST-1复合材料结晶结构分析 |
2.3.5 CF@HKUST-1复合材料红外测试分析 |
2.3.6 CF@HKUST-1复合材料的比表面积变化表征 |
2.3.7 CF@HKUST-1复合材料的水接触角表征 |
2.3.8 CF@HKUST-1复合材料的油水分离性能表征 |
2.3.9 CF@HKUST-1抗菌性能的研究 |
2.4 小结 |
3. 基于芯鞘结构的光催化电纺纳米纤维膜的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料与仪器设备 |
3.2.2 电纺醋酸纤维素纳米纤维膜(CeP)的制备 |
3.2.3 MIL-100(Fe)/CeP ENM和β-FeOOH@MIL-100(Fe)/CeP ENM的合成 |
3.2.4 β-FeOOH@MIL-100(Fe)/CeP形貌和结构表征 |
3.2.5 β-FeOOH@MIL-100(Fe)/CeP对油水混合乳液的分离能力实验 |
3.2.6 β-FeOOH@MIL-100(Fe)/CeP对污染物的吸附催化能力 |
3.2.7 复合废水中油、染料、铬(VI)污染物的同时去除及其循环实验 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 不同预处理电纺纤维对MIL-100(Fe)负载效果的影响 |
3.3.2 MIL-100(Fe)/Cep电纺纤维的负载性能和孔结构 |
3.3.3 β-FeOOH@MIL-100(Fe)/CeP复合材料的结晶结构分析 |
3.3.4 β-FeOOH@MIL-100 (Fe)/CeP复合材料的红外测试分析 |
3.3.5 β-FeOOH@MIL-100 (Fe)/CeP复合材料的X射线光电子能谱分析 |
3.3.6 β-FeOOH@MIL-100(Fe)/CeP的水接触角测试 |
3.3.7 β-FeOOH@MIL-100(Fe)/CeP的油水分离性能测试 |
3.3.8 β-FeOOH@MIL-100(Fe)/CeP的吸收性能和光催化-Fenton协同能力研究 |
3.3.9 实验室规模模拟实际废水处理应用和回收试验 |
3.4 个结 |
4. 硅掺杂电纺纳米纤维@MOFs基复合气凝胶的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料与仪器设备 |
4.2.2 硅掺杂电纺CA纳米纤维@ZIF-67基复合气凝胶制备 |
4.2.3 T-CA@Si@ZIF-67的形貌和结构表征 |
4.2.4 T-CA@Si@ZIF-67复合气凝胶物理性能表征 |
4.2.5 T-CA@Si@ZIF-67的水体修复能表征 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 硅掺杂电纺CA纳米纤维制备工艺优化 |
4.3.2 热固化对纳米纤维气凝胶内部纤维影响 |
4.3.3 二甲基咪唑配体掺杂对ZIF-67负载量影响 |
4.3.4 T-CA@Si@ZIF-67的结晶结构表征 |
4.3.5 T-CA@Si@ZIF-67的红外测试分析 |
4.3.6 T-CA@Si@ZIF-67的X射线光电子能谱表征 |
4.3.7 T-CA@Si@ZIF-67的机械性能 |
4.3.8 T-CA@Si@ZIF-67的疏水特性 |
4.3.9 T-CA@Si@ZIF-67的油水分离性能 |
4.3.10 T-CA@Si@ZIF-67的有机残留药物降解性能及机理 |
4.4 小结 |
5 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新之处 |
5.3 未来展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(5)木质生物质基动态自适应性塑料替代材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩略表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 生物塑料简述 |
1.2.1 石油基可生物降解塑料 |
1.2.2 生物基不可生物降解塑料 |
1.2.3 生物基可生物降解塑料 |
1.3 木质生物质基塑料替代材料 |
1.3.1 木塑复合材料 |
1.3.2 纸基复合材料 |
1.3.3 纳米纤维素基材料 |
1.3.4 木质生物质基改性和衍生聚合物 |
1.4 动态共价聚合物的研究进展 |
1.4.1 动态共价化学的基本理论 |
1.4.1.1 动态共价化学的反应类型 |
1.4.1.2 动态共价键促使聚合物分子链重构的机理 |
1.4.2 动态共价聚合物的合成和性能 |
1.4.3 动态共价聚合物的应用 |
1.4.3.1 自适应性锂盐/纳米材料-动态共价聚合物复合材料 |
1.4.3.2 可修复和可循环利用的碳纤维织物增强复合材料 |
1.4.3.3 其他应用 |
1.5 基于动态共价化学的木质生物质基材料的研究进展 |
1.5.1 木质生物质基动态共价聚合物 |
1.5.1.1 木素衍生物基动态共价聚合物 |
1.5.1.2 半纤维素衍生物基动态共价聚合物 |
1.5.1.3 木素基动态共价聚合物 |
1.5.2 木质生物质/动态共价聚合物复合材料 |
1.5.2.1 纳米纤维素/动态共价聚合物复合材料 |
1.5.2.2 纸张/动态共价聚合物复合材料 |
1.6 本论文的研究意义和研究内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 自适应性木粉/动态亚胺聚合物复合材料的制备和性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料和试剂 |
2.2.2 动态亚胺聚合物的合成和表征 |
2.2.2.1 动态亚胺聚合物的合成 |
2.2.2.2 动态亚胺聚合物的表征 |
2.2.3 木粉的氧化改性和表征 |
2.2.3.1 氧化木粉的制备 |
2.2.3.2 氧化木粉的表征 |
2.2.4 WP/PI复合材料的制备和表征 |
2.2.4.1 WP/PI复合材料的制备 |
2.2.4.2 WP/PI复合材料的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PI的化学结构、Tg和力学性能 |
2.3.2 WP/PI复合材料的结构和形貌 |
2.3.3 WP/PI复合材料的力学性能 |
2.3.4 WP/PI复合材料的动态热力学性能和T_g |
2.3.5 WP/PI复合材料的多层复合性能 |
2.3.6 WP/PI复合材料的形状塑造性能 |
2.3.7 WP/PI复合材料的自修复性能 |
2.3.8 WP/PI复合材料的再加工性能 |
2.3.9 WP/PI复合材料的热稳定性 |
2.3.10 WP/PI复合材料的阻水性和抗水性 |
2.3.11 WP/PI复合材料的降解和回收利用性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 自适应性纸张/动态亚胺聚合物复合材料的制备和性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料和试剂 |
3.2.2 动态亚胺聚合物的合成和表征 |
3.2.2.1 动态亚胺聚合物的合成 |
3.2.2.2 动态亚胺聚合物的表征 |
3.2.3 PPCs的制备和表征 |
3.2.3.1 PPCs的制备 |
3.2.3.2 PPCs的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 PPCs的结构设计 |
3.3.2 PPCs的结构和形貌 |
3.3.3 PPCs的力学性能 |
3.3.4 PPCs的分子动力学模拟表征 |
3.3.5 PPCs的动态热力学性能和T_g |
3.3.6 PPCs的多层复合性能 |
3.3.7 PPCs的自修复性能 |
3.3.8 PPCs形状塑造性能 |
3.3.9 PPCs的气体阻隔性能和水通量 |
3.3.10 PPCs的热稳定性 |
3.3.11 PPCs的阻水性、吸水率、抗水性和耐有机溶剂性 |
3.3.12 PPCs的降解和回收利用性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 自适应性纤维素基动态亚胺聚合物的制备、表征和应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料和试剂 |
4.2.2 双醛纤维素的制备和表征 |
4.2.2.1 双醛纤维素的制备 |
4.2.2.2 双醛纤维素的表征 |
4.2.3 Cell-PI的制备和表征 |
4.2.3.1 Cell-PI的制备 |
4.2.3.2 Cell-PI的表征 |
4.2.4 Cell-PI在木塑复合材料中的应用 |
4.2.4.1 木粉的表面化学改性 |
4.2.4.2 Wood/Cell-PI复合材料的制备和表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 双醛纤维素的结构和形貌 |
4.3.2 Cell-PI的结构设计 |
4.3.3 Cell-PI的结构和形貌 |
4.3.4 Cell-PI的力学性能 |
4.3.5 Cell-PI的变温红外表征 |
4.3.6 Cell-PI的分子动力学模拟表征 |
4.3.7 Cell-PI的动态热力学性能和T_g |
4.3.8 Cell-PI的自修复性能 |
4.3.9 Cell-PI的再加工性能 |
4.3.10 Cell-PI的热稳定性和热膨胀系数 |
4.3.11 Cell-PI的水接触角、阻水性、吸水率、抗水性和耐有机溶剂性 |
4.3.12 Cell-PI的降解性能 |
4.3.13 Cell-PI在木塑复合材料中的应用 |
4.3.13.1 OWP和 AWP的形貌和结构 |
4.3.13.2 Wood/Cell-PI复合材料的结构和形貌 |
4.3.13.3 Wood/Cell-PI复合材料的力学性能 |
4.3.13.4 Wood/Cell-PI复合材料的动态热力学性能和T_g |
4.3.13.5 Wood/Cell-PI复合材料的热稳定性 |
4.3.13.6 Wood/Cell-PI复合材料的吸水率、抗水性和降解性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 自适应性全生物质基动态亚胺聚合物的制备、表征和应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原料和试剂 |
5.2.2 双醛纤维素的制备和表征 |
5.2.2.1 双醛纤维素的制备 |
5.2.2.2 双醛纤维素的表征 |
5.2.3 Bio-PI的制备和表征 |
5.2.3.1 Bio-PI的制备 |
5.2.3.2 Bio-PI的表征 |
5.2.4 Bio-PI在木塑复合材料中的应用 |
5.2.4.1 木粉的表面化学改性 |
5.2.4.2 Wood/Bio-PI复合材料的制备和表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 双醛纤维素的结构和形貌 |
5.3.2 Bio-PI的结构设计 |
5.3.3 Bio-PI的结构和形貌 |
5.3.4 Bio-PI的力学性能 |
5.3.5 Bio-PI的循环拉伸和变温拉伸性能 |
5.3.6 Bio-PI的变温红外表征 |
5.3.7 Bio-PI的分子动力学模拟表征 |
5.3.8 Bio-PI的动态热力学性能和T_g |
5.3.9 Bio-PI的自修复性能 |
5.3.10 Bio-PI的热稳定和热膨胀系数 |
5.3.11 Bio-PI的水接触角、阻水性、抗水性、耐有机溶剂性和耐酸碱性 |
5.3.12 Bio-PI的降解性能 |
5.3.13 Bio-PI在木塑复合材料中的应用 |
5.3.13.1 Wood/Bio-PI复合材料的结构和形貌 |
5.3.13.2 Wood/Bio-PI复合材料的力学性能 |
5.3.13.3 Wood/Bio-PI复合材料的动态热力学性能和T_g |
5.3.13.4 Wood/Bio-PI复合材料的热稳定性 |
5.3.13.5 Wood/Bio-PI复合材料的吸水率、抗水性、耐酸碱性和降解性能 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
一、结论 |
二、本论文的创新之处 |
三、对未来工作的展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(6)纤维增强聚丁二酸丁二醇酯复合材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 生物可降解高分子材料 |
1.2.1 生物可降解高分子的定义 |
1.2.2 生物可降解高分子材料的分类 |
1.3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS) |
1.3.1 PBS的简介 |
1.3.2 PBS的应用 |
1.3.3 纤维增强PBS的研究现状 |
1.4 苎麻纤维 |
1.4.1 苎麻简介 |
1.4.2 苎麻纤维的表面改性 |
1.5 废纸(WP)回收 |
1.5.1 我国WP回收现状 |
1.5.2 我国WP二次纤维的综合利用方式及存在的问题 |
1.5.3 WP纤维增强复合材料研究现状 |
1.6 PBS生物可降解材料及其研究进展 |
1.6.1 生物可降解材料的降解方式 |
1.6.2 生物可降解材料的降解机理 |
1.6.3 PBS生物可降解材料的研究进展 |
1.7 本论文的研究意义与内容 |
1.7.1 研究意义 |
1.7.2 研究内容 |
2. 苎麻织物(RF)/PBS生物可降解复合材料的制备及性能研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 RF的表面处理 |
2.1.3 RF/PBS复合材料的制备 |
2.1.4 性能表征 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 热压温度对力学性能的影响 |
2.2.2 热压时间对力学性能的影响 |
2.2.3 RF含量对力学性能的影响 |
2.2.4 差示扫描量热(DSC)分析 |
2.2.5 热重量(TGA)分析 |
2.2.6 复合材料的界面处理 |
2.2.7 RF/PBS复合材料弯曲断面形貌分析 |
2.2.8 RF/PBS复合材料的流变行为 |
2.2.9 RF/PBS复合材料的酶降解性能 |
2.2.10 RF/PBS复合材料的土壤降解性能 |
2.3 本章小节 |
3 废纸(WP)/PBS生物可降解复合材料的制备及性能表征 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 WP/PBS复合材料的制备 |
3.1.3 WP纤维的表面处理 |
3.1.4 界面处理的WP/PBS复合材料的制备 |
3.1.5 性能表征 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 WP/PBS复合材料的形貌特征 |
3.2.2 WP百分含量对复合材料力学性能的影响 |
3.2.3 WP表面处理对复合材料力学性能的影响 |
3.2.4 WP/PBS 复合材料的弯曲断裂面形貌分析 |
3.2.5 WP/PBS复合材料的结晶行为和热性质 |
3.2.6 WP/PBS复合材料的流变行为 |
3.2.7 WP/PBS复合材料力学性能的增强机理 |
3.2.8 WP/PBS复合材料的吸水性能 |
3.2.9 WP/PBS复合材料的酶降解性能 |
3.2.10 WP/PBS复合材料的土壤降解性能 |
3.3 本章小节 |
4 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(7)全纤维素纳米复合材料的设计、构筑及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 纤维素 |
1.2.1 纤维素的分子结构 |
1.2.2 纤维素的聚集态结构 |
1.3 纤维素衍生物 |
1.3.1 醋酸纤维素 |
1.3.2 醋酸纤维素纳米纤维 |
1.4 纤维素纳米晶基纳米复合材料 |
1.4.1 纤维素纳米晶的制备 |
1.4.2 纤维素纳米晶的表面修饰 |
1.4.3 全纤维素纳米复合材料 |
1.5 论文研究目的与主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 金属盐催化盐酸水热法制备纤维素纳米晶及其对醋酸纤维素纳米纤维的增强作用 |
2.1 前言 |
2.2 实验 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 纤维素纳米晶的制备 |
2.2.3 CA/CNC复合纳米纤维的制备 |
2.2.4 结构表征与性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 反应条件的优化 |
2.3.2 表面形貌 |
2.3.3 金属盐催化机理 |
2.3.4 化学结构 |
2.3.5 晶体结构 |
2.3.6 热稳定性 |
2.3.7 纤维素纳米晶增强醋酸纤维素膜 |
2.4 小结 |
参考文献 |
第三章 采用盐酸/硝酸混酸体系一步法制备羧基化的纤维素纳米晶 |
3.1 前言 |
3.2 实验 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 CCNC的制备 |
3.2.3 结构表征与性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 表面形貌和分散液稳定性 |
3.3.2 化学结构 |
3.3.3 羧基化程度 |
3.3.4 结晶结构 |
3.3.5 混酸水解机制 |
3.3.6 热稳定性 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 纤维素纳米晶接枝聚乙二醇制备固–固相变材料及其热学性能 |
4.1 前言 |
4.2 实验 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 CNC的制备 |
4.2.3 CNC?g?PEG的合成 |
4.2.4 结构表征与性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 接枝反应条件的优化 |
4.3.2 CNC-g-PEG的结构与性能 |
4.4 小结 |
参考文献 |
第五章 改性纤维素纳米晶增强静电纺醋酸纤维素纳米纤维的研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 不同类型纤维素纳米晶的制备 |
5.2.3 CA/CNC全纤维素纳米纤维膜的制备 |
5.2.4 结构表征与性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 表面形貌 |
5.3.2 化学结构 |
5.3.3 结晶结构 |
5.3.4 热稳定性 |
5.3.5 亲水性 |
5.3.6 力学性能 |
5.4 小结 |
参考文献 |
第六章 全纤维素纳米复合材料的药物缓释行为 |
6.1 前言 |
6.2 实验 |
6.2.1 实验原料 |
6.2.2 全纤维素纳米纤维膜的制备 |
6.2.3 结构表征与性能测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 表面形貌 |
6.3.2 亲水性 |
6.3.3 载药量与载药效率 |
6.3.4 结晶与熔融行为 |
6.3.5 药物缓释行为 |
6.4 小结 |
参考文献 |
第七章 全文总结 |
博士期间的主要成果 |
致谢 |
(8)基于再生纤维素新型膜的构建、结构和性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 纤维素结构与性能的概述 |
1.2.1 纤维素的大分子结构及其与纤维素材料性能的关系 |
1.2.2 纤维素分子中的氢键作用及其与纤维素材料性能的关系 |
1.2.3 纤维素的结晶结构及其对纤维素材料性能的影响 |
1.2.4 纤维素的形态学 |
1.3 纤维素基材料的应用研究进展 |
1.3.1 纤维素基材料的高性能化 |
1.3.2 纤维素基材料的功能化研究进展 |
1.3.3 纤维素的绿色溶解技术 |
1.3.4 纳米纤维素概述 |
1.4 再生纤维素的应用研究进展 |
1.5 本课题的研究意义和内容 |
1.5.1 本课题的研究意义 |
1.5.2 本课题的研究内容 |
第二章 基于二醋酸纤维素/纤维素纳米纤丝的全纤维素复合膜的制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料和试剂 |
2.2.2 实验仪器和设备 |
2.2.3 复合膜的制备方法与工艺 |
2.2.4 实验测试方法 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 纤维素纳米纤丝的形态结构 |
2.3.2 CDA复合膜和全纤维素复合膜的结构和形态表征 |
2.3.3 CDA复合膜和全纤维素复合膜的热性能和机械性能 |
2.3.4 CDA复合膜和全纤维素复合膜透明性能的测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 高韧性的疏水再生纤维素/ESO复合膜的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料和试剂 |
3.2.2 实验仪器与设备 |
3.2.3 RC/ESO复合膜的制备方法与工艺 |
3.2.4 RC/ESO复合膜的表征和测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 RC/ESO复合体系固化行为的研究 |
3.3.2 RC/ESO复合膜的力学性能 |
3.3.3 RC/ESO复合膜的FTIR表征 |
3.3.4 RC/ESO复合膜的XRD表征 |
3.3.5 RC/ESO复合膜的SEM表征和分析 |
3.3.6 RC/ESO复合膜凝胶含量的测定 |
3.3.7 RC/ESO复合膜的水接触角测试 |
3.3.8 RC/ESO复合膜的吸水率测试 |
3.4 本章小结 |
第四章 有高催化活性的胺基功能化再生纤维素膜的制备、结构和性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料和试剂 |
4.2.2 实验仪器和设备 |
4.2.3 制备方法与工艺 |
4.2.4 再生纤维素膜和胺基化再生纤维素膜的表征和测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 胺基化再生纤维素膜结构与形态的表征 |
4.3.2 再生纤维素膜和胺基功能化再生纤维素膜的水接触角测试 |
4.3.3 再生纤维素膜和胺基功能化再生纤维素膜的紫外-可见光透光率测试 |
4.3.4 胺基功能化再生纤维素膜催化性能的评价 |
4.4 本章小结 |
第五章 PEI改性双面氧化纤维素膜的制备、表征与其在吸附去除染料上的应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料和试剂 |
5.2.2 实验仪器与设备 |
5.2.3 再生纤维素膜和改性再生纤维素膜的制备方法及工艺 |
5.2.4 材料的表征和测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 再生纤维素膜和改性纤维素膜的结构表征 |
5.3.2 再生纤维素膜和改性纤维素膜的力学性能 |
5.3.3 RC和PEI-TORC膜吸附性能的比较 |
5.3.4 pH对PEI-TORC膜吸附性能的影响 |
5.3.5 初始浓度对吸附行为的影响和吸附等温曲线 |
5.3.6 吸附时间对吸附行为的影响和吸附动力学 |
5.3.7 PEI – TORC膜吸附性能重复使用性的评价 |
5.4 本章小结 |
第六章 主要结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
6.4 不足之处 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文及专利 |
(9)苎麻纤维复合材料力学性能的研究(论文提纲范文)
1 材料制备与测试 |
1.1 全脱胶苎麻纤维的制备 |
1.2 树脂基体的选用 |
1.3 全脱胶苎麻纤维复合材料的制备 |
1.4 全脱胶苎麻纤维复合材料力学性能测试 |
2 试验数据及分析 |
2.1 试验数据 |
2.2 数据分析 |
2.2.1 压缩性能 |
2.2.2 弯曲性能 |
2.2.3 剪切性能 |
2.3 复合材料断面对比分析 |
2.3.1 压缩性能 |
2.3.2 弯曲性能 |
2.3.3 剪切性能 |
3 结语 |
(10)苎麻短纤维层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 复合材料 |
1.1.1 复合材料简介 |
1.1.2 复合材料层合板及其特点 |
1.2 苎麻纤维 |
1.2.1 苎麻纤维简介 |
1.2.2 苎麻纤维研究现状 |
1.2.3 苎麻纤维表面改性研究 |
1.3 复合材料层合板层间性能改善研究 |
1.3.1 基体增韧 |
1.3.2 层合板缝合 |
1.3.3 Z向穿刺( Z-pining) |
1.3.4 层间增韧 |
1.4 复合材料层合板层间性能的评价方法 |
1.5 本课题研究的背景、意义及内容 |
1.5.1 研究背景 |
1.5.2 研究意义 |
1.5.3 研究内容 |
2 实验部分 |
2.1 主要实验仪器、设备及实验原材料 |
2.1.1 主要实验设备及仪器 |
2.1.2 实验原材料 |
2.2 苎麻短纤维的制备 |
2.2.1 苎麻纤维的表面(偶联)处理 |
2.2.2 苎麻纤维的短切及分散 |
2.3 苎麻短纤维层间增韧层合板的制备 |
2.3.1 胶液体系配比的确定 |
2.3.2 层合板的成型与试样的制备 |
2.4 性能测试及表征 |
2.4.1 苎麻纤维基本性能测试 |
2.4.2 凝胶化时间的测定 |
2.4.3 差示扫描量热分析( DSC)测试 |
2.4.4 苎麻纤维接触角的测定 |
2.4.5 红外光谱测试(FTIR)测试 |
2.4.6 层间断裂韧性的测定 |
2.4.7 机械性能测试 |
2.4.8 扫描电子显微镜( SEM)观察 |
3 结果与讨论 |
3.1 苎麻纤维的表面偶联改性研究 |
3.1.1 偶联剂浓度和处理时间对苎麻纤维单丝接触角的影响 |
3.1.2 KH-550 处理对苎麻纤维基本性能的影响 |
3.1.3 苎麻纤维表面偶联改性机理分析 |
3.1.4 苎麻纤维表面的红外光谱分析 |
3.1.5 苎麻纤维表面的SEM分析 |
3.1.6 小结 |
3.2 苎麻短纤维层间增韧层合板的制备工艺研究 |
3.2.1 胶液配比研究 |
3.2.2 固化温度对胶液固化度的影响研究 |
3.2.3 凝胶化时间曲线 |
3.2.4 温度对苎麻纤维复丝拉伸强度的影响 |
3.2.5 固化工艺的确定 |
3.2.6 小结 |
3.3 苎麻短纤维增韧层合板的层间断裂韧性研究 |
3.3.1 铺入不同长度、面密度苎麻短纤维对GIIC的影响 |
3.3.2 铺入不同长度、面密度苎麻短纤维对GIC的影响 |
3.3.3 苎麻短纤维的层间增韧机制分析 |
3.3.4 苎麻纤维表面偶联处理对层间断裂韧性的影响 |
3.3.5 小结 |
3.4 苎麻短纤维层间增韧层合板的力学性能研究 |
3.4.1 铺入不同面密度苎麻短纤维对拉伸、弯曲性能的影响 |
3.4.2 苎麻纤维表面偶联处理对拉伸和弯曲性能的影响 |
3.4.3 小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 |
四、苎麻/醋酸纤维素复合材料的制备和性能研究(论文参考文献)
- [1]静电纺压电纳米纤维膜基纳米发电机的制备及性能研究[D]. 孙博伦. 吉林大学, 2021(01)
- [2]氧化石墨烯复合正渗透膜的制备及实验特性研究[D]. 弓哲. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [3]纤维素/氢氧化镁结构和界面性质研究[D]. 王新宇. 黑龙江大学, 2021(09)
- [4]电纺纳米纤维@MOFS基复合催化材料构筑及其水体修复性能研究[D]. 卢万里. 陕西科技大学, 2021(09)
- [5]木质生物质基动态自适应性塑料替代材料的制备与性能研究[D]. 苏治平. 华南理工大学, 2020(05)
- [6]纤维增强聚丁二酸丁二醇酯复合材料的制备及性能研究[D]. 韩倩倩. 武汉纺织大学, 2020(02)
- [7]全纤维素纳米复合材料的设计、构筑及其应用[D]. 程淼. 东华大学, 2018(06)
- [8]基于再生纤维素新型膜的构建、结构和性能[D]. 王玮. 江南大学, 2017(04)
- [9]苎麻纤维复合材料力学性能的研究[J]. 孔莉莉,成玲,万培培. 产业用纺织品, 2017(09)
- [10]苎麻短纤维层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料的研究[D]. 莫正才. 西南科技大学, 2017(12)