竹材纖維素氣凝膠的形成機(jī)理及性能研究.pdf

1、纖維素是具有生物可降解性和再生性的生物質(zhì)資源之一。竹材的纖維素含量在40~60％，其具有生長快、生產(chǎn)周期短等特點(diǎn)，因此具有廣泛用途，又有利于環(huán)境保護(hù)和實(shí)施可持續(xù)經(jīng)營的特點(diǎn)而深具發(fā)展?jié)摿?。本文以竹材為原料，通過化學(xué)處理結(jié)合高頻超聲處理的方法制備出了大長徑比的竹材納米纖維素（BCNF）。采用置換方法濃縮BCNF懸浮液，與聚乙烯醇（PVA）進(jìn)行復(fù)合，冷凍干燥后制得BCNF/PVA復(fù)合氣凝膠。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、傅里葉紅外變換光譜（F

2、TIR）、X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡（TEM）、綜合熱分析、壓縮試驗(yàn)、接觸角、BET比表面積等表征手段對不同處理階段竹材纖維素的變化和BCNF/PVA復(fù)合氣凝膠進(jìn)行表征。本論文主要研究工作如下：
　　1、系統(tǒng)研究制備過程各個(gè)階段纖維素的形態(tài)結(jié)構(gòu)、直徑分布、結(jié)晶度、官能團(tuán)以及熱穩(wěn)定性能變化的情況。研究表明，各階段處理以后，竹粉中的木質(zhì)素、膠質(zhì)及大部分半纖維素被除去，由原來的黃色變成白色的純化纖維素，再使用超聲細(xì)胞破碎儀，

3、借助空化作用產(chǎn)生的機(jī)械力達(dá)到開纖的目的，制備出平均直徑為15.02nm，且高長徑比的BCNF。
　　2、利用BCNF懸浮液，經(jīng)過水-乙醇-叔丁醇置換濃縮后，加入一定質(zhì)量的PVA后溶解并冷凍，最終冷凍干燥后成功制備出BCNF/PVA復(fù)合氣凝膠。使用三甲基氯硅烷（TMCS）對其改性，賦予其疏水親油性能，疏水角為136°。
　　3、將濃縮后的BCNF懸浮液進(jìn)行冷凍干燥，制得BCNF泡沫。添加不同質(zhì)量的BCNF泡沫到PVA溶液中，冷