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1、細菌纖維素(BC)因其獨特的結(jié)構(gòu)和性能而廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)、光電、環(huán)境等領(lǐng)域,被認為是最具開發(fā)潛力的新型納米材料之一,而納米纖維的排布方式、孔隙結(jié)構(gòu)等都是影響其使用性能的重要因素,因此,必須實現(xiàn)對BC纖維結(jié)構(gòu)的可調(diào)控性。
本文根據(jù)BC合成過程的特點,通過定向流體剪切力驅(qū)動細菌沿某一方向遷移,從而實現(xiàn)對纖維排布方式和孔隙結(jié)構(gòu)的可控制造。采用掃描電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT
2、IR)和萬能材料試驗機等分析了OBC微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)狀態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。結(jié)果表明,在定向流體剪切力的作用下能夠獲得大尺寸(280×60×3 mm3)的取向性O(shè)BC納米纖維,70%以上的纖維取向在20°夾角以內(nèi);定向流體剪切力未改變BC原有的官能團結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性,僅使結(jié)晶度由91%逐漸下降至77%;OBC表現(xiàn)出明顯的各向異性,沿纖維方向的拉伸強度達到1.2 MPa,垂直纖維方向的拉伸強度為0.6 MPa。
采用動態(tài)培養(yǎng)制備了
3、SBC和SBC/GE,經(jīng)碳化得到CSBC和CSBC/GE。采用SEM、TEM、XRD、FTIR、接觸角測試儀和萬能材料試驗機分析了產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)和性能,并考察了其對多種有機溶劑的吸附性能。結(jié)果表明,CSBC和CSBC/GE具有低密度(2.7 mg·cm-3和2.6 mg·cm-3)、高孔隙率(96.5%和98.4%)、高比表面積(229.6 cm2/g和340.2 cm2/g)、強疏水性(CA=117.7°和131.5°)和彈性恢復(fù)性能
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