隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們對于特種材料的需求也越來越迫切,但是以石油化工為代表的傳統(tǒng)化工材料,面臨著污染嚴(yán)重且不可持續(xù)發(fā)展的問題,因此,高效開發(fā)利用綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)材料成為近些年來的研究熱點(diǎn)。作為一種儲量豐富、綠色可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)材料,納米纖維素因其存在親水性官能團(tuán)而影響了其在膜材料領(lǐng)域的高附加值利用。針對此問題,本論文以纖維為原料,首先采用機(jī)械處理方法制備了纖維素納米纖絲,然后用無機(jī)材料構(gòu)建的微納米凸起方法與纖維素納米纖絲混合成膜,并利用化學(xué)氣相沉積法修飾膜表面低表面能的疏水物質(zhì),從而得到了疏水復(fù)合膜材料。通過官能團(tuán)、接觸角、力學(xué)性能及其微觀結(jié)構(gòu)等測試分析表征了制備所得的疏水復(fù)合膜材料。主要研究結(jié)果如下:（1）利用高壓微射流均質(zhì)機(jī)對纖維原料進(jìn)行了機(jī)械處理,制備得到了纖維素納米纖絲（Cellulose nanofibrils,CNFs）。機(jī)械處理次數(shù)的增加,有利于提高CNF的纖絲尺寸均一性,但機(jī)械處理次數(shù)的增加會相應(yīng)增加能耗。制備所得的CNF的纖絲直徑尺寸范圍為20～25 nm。隨著納米纖絲化的進(jìn)行,纖維素納米纖絲熱穩(wěn)定性都有所下降,能產(chǎn)生最大熱降解速率的溫度為363℃左右。...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1接觸角示意圖

接觸角即液體與固體接觸時產(chǎn)生的夾角[82,83]。當(dāng)一滴液滴滴在固體表面時,并且液滴不在其固體表面發(fā)生伸展,而是可以在固體表面形成球狀或者類似球狀的液滴[84,85],當(dāng)固,液,氣三相到達(dá)平衡時,在三相交界的公共點(diǎn)處沿氣液界面做切線,此切線與固液界面的夾角稱為接觸角,通常使用θ表....

圖2.2纖維素的紅外分析結(jié)構(gòu)譜圖

(3)纖維素納米纖絲官能團(tuán)的分析檢測紅外樣品常用制備方法:壓片法、糊狀法、涂膜法、液體池法、氣體樣品分析。本實(shí)驗(yàn)采用紅外光譜儀(ALPHA)涂膜法進(jìn)行測試,其光譜范圍為7800～350cm-1;分辨率為0.8cm-1;信噪比為40000:1。取一片2cm2左右大小的實(shí)驗(yàn)樣品放....

圖2.1纖維素的XRD結(jié)構(gòu)譜圖

(1)纖維素納米纖絲結(jié)晶度的分析檢測X射線衍射法（XRD）測定纖維素的結(jié)晶度是利用X射線照射樣品,結(jié)晶結(jié)構(gòu)的物質(zhì)會發(fā)生衍射,具有特征的X射線衍射圖。取測試樣品纖維原料進(jìn)行抄片成紙,CNF-5、CNF-10、CNF-15懸浮液使用噴霧干燥成粉末,然后使用X-射線衍射儀（D8ADVA....

圖2.3纖維原料及其制備的CNF-5、CNF-10、CNF-15的XRD圖。

2.2.1纖維素納米纖絲結(jié)晶度的分析表征纖維素的結(jié)晶區(qū)占纖維素整體的百分比為纖維素的結(jié)晶度,而纖維素的結(jié)晶區(qū)是指在纖維素分子鏈有規(guī)則的排列的區(qū)域,并且其排列致密、定向良好。而結(jié)晶度也是決定纖維素的力學(xué)性能的主要因素,使用X-射線衍射可以研究本實(shí)驗(yàn)原料在處理前后的晶型和結(jié)晶度的變....

本文編號：4039082