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[期刊] 林业科学
[作者]
吕少一 傅峰 王思群 黄景达 胡拉
作为一种天然可再生资源,纤维素及其衍生材料在国民生产中扮演着重要角色。随着纳米科技的发展,利用化学、物理、酶催化等方法得到一维纳米尺度的纳米纤维素应运而生。由于纳米纤维素具有高强度、高表面积、低热膨胀系数、易交织成网状结构等特点,其作为基体材料在柔性屏幕、透明传感器及储能器件方面发展迅速。按照制备方法(机械法、氧化法、水解法)的不同,可以得到具有不同物理微观形态和化学修饰基团的2类纳米纤维素:纳米纤维素纤丝和纳米纤维素晶体。按照储能机制的不同,导电活性物质主要包括导电高分子(聚吡咯、聚苯胺等)、金属氧化物(二氧化锰、二氧化钛、氧化锌等)和碳材料(碳纳米管、石墨烯等)。由于纳米材料形态特征的差异...
[期刊] 林业科学
[作者]
李勍 陈文帅 于海鹏 刘一星
纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber,本文缩写为CNF)因其独特的网状结构和性能特点,在增强聚合物制备复合材料方面发展迅速。简述CNF的制备及特征;然后从改善团聚、提高界面相容性的角度,介绍对CNF进行表面衍生化、表面接枝和添加偶联剂等表面化学改性研究及改性后CNF的性能特点;简述利用CNF增强聚乙烯醇、聚乳酸、环氧树脂、酚醛树脂等聚合物的研究进展;最后对CNF增强聚合物复合材料今后的主要研究方向进行展望。
关键词：
纤维素纳米纤维 聚合物 复合材料
[期刊] 林业科学
[作者]
王海刚 张京发 王伟宏 王清文
木塑复合材料属于生物质复合材料的范畴，是一种无毒、可循环利用的环境友好型材料，从２０世纪末开始到现在经历了２０多年的高速产业化发展。但木塑复合材料力学性能偏低，特别是韧性差，导致应用领域偏窄，是目前制约木塑复合材料发展的主要因素之一。众多研究表明，将纤维添加到木塑复合材料中形成多元结构复合材料，可提高木塑复合材料的力学性能。本文概述了纤维增强木塑复合材料的研究现状，按天然纤维素纤维、合成纤维、非金属纤维、金属纤维４大类归纳了常用作增强复合材料的纤维，综述了采用玻璃纤维、矿物质纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和天然纤维素纤维等增强木塑复合材料的制备方法和增强效果。结果表明，不同种．．．
[期刊] 林业科学
[作者]
陈媛 韩雁明 范东斌 晏婷婷 李改云 王思群
作为一种新型轻质多孔的功能性气凝胶,生物质纤维素基碳气凝胶具有独特的各向同性三维网络层级结构,该结构使生物质纤维素基碳气凝胶兼具气凝胶的高比表面积、高孔隙率、低密度以及碳材料的耐热性、导电性和生物质材料的可降解性、生物相容性,是近年来纳米功能性材料领域的研究热点之一。生物质纤维素基碳气凝胶原材料来源广泛,包括木材、竹材、果蔬等植物及其加工物、海洋生物和细菌等。基于原料形态不同,本研究将生物质纤维素基碳气凝胶的制备方法归结为凝胶炭化法和生物质直接炭化法,并详细介绍2种方法的制备工艺。基于生物质纤维素基碳气凝胶独特的层级孔状结构,本研究概述碳气凝胶的轻质多孔、疏水性、稳定性和导电性以及生物质纤维素基碳气凝的金属掺杂和杂原子掺杂改性,这些优异的材料特性使其在隔热、电化学、吸附等领域有着广泛应用,并有望渗透到药物缓释、抗菌材料、组织工程和电磁屏蔽等更多的前瞻性新兴材料领域。围绕生物质纤维素基碳气凝胶的功能化制备、性能表征和应用,创新性的研究理论和研究方法正在不断涌现,本研究在深入分析研究现状的基础上,展望生物质纤维素基碳气凝胶未来的研究方向和发展前景。生物质纤维素基碳气凝胶作为一种新型绿色材料,以其独特的热学、电学、光学及力学性能,可为生物质的高值化、功能化应用提供更多的研究思路,具有更加广泛的应用前景。
关键词：
纤维素 碳气凝胶 生物质 制备 性能
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
肖罗喜 袁光明 何霄
通过偶联剂ＫＨ５５０改性纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３后加入到木纤维中，再与ＰＰ进行混炼，热压成型，制得复合材料。测试其力学性能并利用红外、扫描电镜进行表征。分析表明ＫＨ５５０能够很好地改性纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３，添加纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３改善了ＰＰ和木纤维之间的界面相容性，宏观上表现为力学性能提高。当纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３添加质量分数为５％时，复合材料的力学性能提升最大，其弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别是４３．７９ ＭＰＡ，３８１７ ＭＰＡ，７．５１５ ＫＪ·Ｍ２，对比未添加纳米粒子的复合材料分别提升５５％、３４％、２１％。
[期刊] 林业科学
[作者]
卿彦 蔡智勇 吴义强 李贤军
在比较主要纤维素纳米纤维基础上,综述纤维素纳米纤丝发展历程、加工制备、主要性能及潜在应用领域,并提出开展进一步研究的建议,以期为推动和加速我国纤维素纳米纤丝相关研究提供参考与思路。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
何霄 袁光明 肖罗喜
将改性分散后的纳米CaCO3加入到木粉和木纤维中,通过添加脲醛树脂,组胚,热压成型,制得木质基-纳米CaCO3复合材料,利用激光粒度仪、FTIR及XRD表征,并进行力学性能测试与分析。实验表明:经过改性后的纳米CaCO3粒径变小,改性剂可以成功吸附于纳米CaCO3表面,当添加纳米CaCO3质量分数为7%时,木质基复合材料力学性能提高量最大;其静曲强度、弹性模量及内结合强度分别为29.08 MPa、5 686 MPa和0.72M Pa,分别提高了31%,97%,50%。
[期刊] 林业科学
[作者]
李坚 邱坚
为促进传统木材改性技术产生新的发展 ,将生物矿化概念导入到木材科学与技术的研究领域中。本文综述了生物体系中生物矿化作用的基本内涵 ,探讨了基于这些原理之上的木质基纳米材料控制合成的构想 ,即通过立木形成层细胞分生的有机分子和无机离子在界面处的相互作用来设置矿化位 ,调节微环境 ,建立饱和溶液、提供有机质、搬运离子、加入添加剂等来控制生物矿化作用的方向和过程 ,实现用活立木制备木材纳米结构复合材。
关键词：
生物矿化 木材纳米结构复合材 木材改性
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵广杰
为将纳米科技导入木材科学与技术研究领域 ,把木材科学、木材 -无机复合材料学研究水平提升到纳米尺度的研究阶段 ,该文基于木材细胞壁的层构造及其主成分的堆积模型 ,提出了木材中的纳米空隙构造、纳米构造单元、纳米木材等新概念 ,并尝试性地讨论了纳米木材的制备方法 ,以及 0 - 2 ,0 - 3 ,2 - 3木材 -无机纳米复合的可行性 .作者指出 :①木材中的纳米空隙预示着木材具有收容纳米微粒、纳米管、纳米棒等纳米结构单元的空间 .②木材中的纳米结构单元从大到小可以划分为 :纳米层、纳米CMF和Matrix、纳米晶胞、纤维素分子链簇 .理论上由这些单元可以组合成纳米木材 .③木材 -无机纳米复合...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周蔚虹 喻云水 洪宏 贾春华 邹栋英
在呋喃树脂中加入不同质量百分数的纳米γ-Fe_2O_3,然后与毛竹竹粉混合、压制成型、高温烧结制备出纳米α-Fe/木陶瓷复合材料。分别采用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的物相组成与成分分布与进行了表征,并对其抗弯强度与导电性能进行了研究。结果表明:(1)复合材料中存在的主要晶体相有石墨、α-Fe与Fe_3C;(2)纳米α-Fe颗粒多数呈球形分散于木陶瓷基体中,当γ-Fe_2O_3添加量大于15%时,生成的α-Fe粒子发生了比较明显的团聚;(3)纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的抗弯强度随烧结温度的提高而增大,随纳米γ-Fe_2O_3添加量的增大先增加后减小,抗弯强度最大值为13.31 MPa;(4)纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的导电性随烧结温度的提高而增大,随纳米γ-Fe_2O_3添加量的增大而增强。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁宁 罗迎社 胡云楚
通过超声波分散改性技术对硅烷偶联剂KH570改性的纳米碳酸钙进行表面改性制备了改性纳米碳酸钙,采用熔融共混法制备了木纤维(WF)/聚丙烯(PP)/纳米碳酸钙三元复合材料。使用ARES旋转流变仪系统研究了复合材料的动态流变性能。结果表明:扫描频率、温度及纳米Ca CO3含量均会对体系的流变性能产生影响。随着扫描频率的增大,体系的储能模量G′与损耗模量G″越大,而复数粘度η*则减小,温度升高时复数粘度和松弛时间降低。当纳米Ca CO3加入量≤15%(质量分数)时,随着纳米Ca CO3含量的增加,WF/PP/纳米Ca CO3复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度逐渐增加且均高于WF/PP,当纳米Ca CO3加入量>15%(质量分数)时,反而呈下降趋势。
关键词：
复合材料 纳米碳酸钙 动态流变性能
[期刊] 林业科学
[作者]
张亚梅 于文吉
毛竹竹材的纤维化单板经高温处理后,热压制备成竹基纤维复合材料(BFC)。分析热处理对纤维化竹单板化学性能的影响及热处理对BFC表面颜色、尺寸稳定性、力学性能的影响。结果表明:纤维化竹单板经热处理后,其综纤维素和α-纤维素的含量相对于未处理材显著降低,其中半纤维素含量降幅最大;热处理后竹材的pH值相对于未处理材显著降低,碱缓冲容量显著增大,而酸缓冲容量降低。由纤维化竹单板经热处理后制备的BFC,表面颜色变深,吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率相对于未处理材显著降低,尺寸稳定性得到改善;材料的静曲强度和水平剪切强度相对于未处理材显著降低,且随着蒸汽压力的增大和热处理时间的增长呈逐渐降低的趋势,而弹性模...
[期刊] 中国水产科学
[作者]
杨林 许恒毅 杨孟 熊勇华 黄小林
近年来纳米技术发展迅速,人工纳米材料(MNMs)在生物医学、航空航天和建筑等领域中广泛应用。然而,随着大量MNMs不断进入水环境,人工纳米粒子对水生生物的毒性效应已引起人们的关注。通过调研人工纳米粒子对水生生物毒性的最新研究成果,重点对人工纳米粒子在5个方面对水生生物的毒性效应进行综述:1)对水生生物个体生长的毒性效应;2)对肝组织、鳃组织和脑组织等在组织细胞水平的毒性效应;3)在分子和基因水平上对DNA结构、mRNA和相关蛋白质表达的影响;4)对水生生物的生殖毒性效应和机制;5)对其他生理作用如光合作用和呼吸作用的毒性影响。同时还分析了MNMs对食物链的影响,进一步对MNMs在水体环境中的毒...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
任强 李建章 鹿振友
该文探讨了制造木纤维/岩棉纤维复合材料时,纤维长度、岩棉纤维用量、密度、施胶量、热压温度、热压时间等因素对复合材料力学性能的影响.研究结果表明:将岩棉纤维和木纤维混合,制造木纤维/岩棉纤维复合材料是可行的;木纤维长度、产品密度、岩棉纤维用量是影响复合板材力学性能和阻燃性能的主要因素;随着木纤维长度的增大,产品的静曲强度提高、内结合强度降低;随着密度的提高,产品的力学性能呈线性比例增大;随着岩棉纤维用量的加大,产品的力学性能呈线性比例降低、阻燃性能呈线性比例增大;在实验选定的参数范围内,施胶量、热压温度、热压时间对产品力学性能和阻燃性能的影响不明显.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张力平 陈国伟 唐焕威
为改善普通聚砜超滤膜水通量低、亲水性差、不耐污染的缺点,该文以纤维素浆粕为原料,通过超声波辅助酸催化水解的方式制得纤维素微纳晶体,并对其性能进行表征;将所得产品和聚砜共混,采用浸没沉淀相转化工艺制备超滤膜材料,测定超滤膜的水通量、截留率、平均孔径、孔隙率、抗张强度等性能。结果表明:随着纤维素微纳晶体用量的增加,超滤膜的水通量逐渐增大;当纤维素添加量与聚砜质量分数达30%时,超滤膜水通量可达234.2L/(m2.h),牛血清蛋白溶液截留率为93.4%。纤维素微纳晶体的加入提高了膜的水通量,明显改善了聚砜超滤膜的性能。此外,通过红外及原子力显微镜对复合超滤膜进行了表征。
关键词：
纤维素微纳晶体 超滤膜 水通量 聚砜
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