竹材纖維素氣凝膠的形成機理及性能研究.pdf

1、纖維素是具有生物可降解性和再生性的生物質資源之一。竹材的纖維素含量在40~60％，其具有生長快、生產周期短等特點，因此具有廣泛用途，又有利于環(huán)境保護和實施可持續(xù)經營的特點而深具發(fā)展?jié)摿?。本文以竹材為原料，通過化學處理結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）進行復合，冷凍干燥后制得BCNF/PVA復合氣凝膠。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、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復合氣凝膠進行表征。本論文主要研究工作如下：
　　1、系統(tǒng)研究制備過程各個階段纖維素的形態(tài)結構、直徑分布、結晶度、官能團以及熱穩(wěn)定性能變化的情況。研究表明，各階段處理以后，竹粉中的木質素、膠質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，再使用超聲細胞破碎儀，

3、借助空化作用產生的機械力達到開纖的目的，制備出平均直徑為15.02nm，且高長徑比的BCNF。
　　2、利用BCNF懸浮液，經過水-乙醇-叔丁醇置換濃縮后，加入一定質量的PVA后溶解并冷凍，最終冷凍干燥后成功制備出BCNF/PVA復合氣凝膠。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懸浮液進行冷凍干燥，制得BCNF泡沫。添加不同質量的BCNF泡沫到PVA溶液中，冷