【摘 要】
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纳米结晶纤维素是一种来源于纤维素的纳米材料,在很多方面都有应用,如:参与制备凝胶复合材料;用作于制备精细化学品;导电材料基质等。目前主要采用酸解法、TEMPO氧化法制备纳
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纳米结晶纤维素是一种来源于纤维素的纳米材料,在很多方面都有应用,如:参与制备凝胶复合材料;用作于制备精细化学品;导电材料基质等。目前主要采用酸解法、TEMPO氧化法制备纳米结晶纤维素。以上两种方法因采用大量酸碱或者有毒化学物,对环境有较大影响;同时前者产率较低,耗时时间较长。为了解决现有纳米结晶纤维素制备方法的低产率、耗时长等不足,我们开发了一种基于物理高能辐照氧化,以γ-戊内酯一水共溶剂体系分离制备纳米结晶纤维素的新方法。该法纳米结晶纤维素产率为86.88%,高于传统制备方法;制备过程高效快捷;同时该纳米结晶纤维素在0.5 wt%极低浓度下可以形成液晶相。为后续高效制备纳米结晶纤维素及光学材料提供了可能。主要研究成果如下:1.以桉木为原料,Y辐照预处理辅助溶剂法分离粗纤维素得到纳米结晶纤维素,产率86.88%,较硫酸催化溶剂法处理空白对照产率分别提高了 60.22%和 20.91%。运用 SEM、TEM、DLS、Zeta、FTIR 和 XPS 对纳米结晶纤维素进行了表征。2.利用二甲基亚砜溶解聚乙烯醇,加入0.5 wt%纳米结晶纤维素,通过冻铸方法制备可伸缩水凝胶。同时,加入氮化碳量子点进一步制备用于检测金属Fe3+的纳米结晶纤维素复合水凝胶。
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