改性纖維素氣凝膠的親疏水特性研究.pdf

1、利用NaOH/尿素體系對微晶纖維素進行溶解，得到再生纖維素溶液。通過溶膠凝膠法制備再生纖維素氣凝膠。利用十八烷基三氯硅烷對纖維素氣凝膠進行疏水改性，研究十八烷基三氯硅烷的用量與接觸角的關(guān)系。通過浸泡法制備SiO2-TiO2-纖維素復合氣凝膠，研究其親水性能。制備纖維素/氧化鐵復合氣凝膠以及纖維素/二氧化硅復合氣凝膠，并研究復合氣凝膠的性能。利用十八烷基三氯硅烷對兩種復合氣凝膠進行疏水改性，制備出具有較好疏水性能的氣凝膠材料。
　　

2、對于再生纖維素氣凝膠，經(jīng)SEM、FTIR和XRD分析表明，樣品具有纖維素Ⅱ型的結(jié)構(gòu)，纖維交織纏繞，形成了一種疏松多孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。密度較小，波動范圍為0.0322～0.0478 g/cm3。經(jīng)BET分析表明，再生纖維素氣凝膠的具有較大的比表面積和較小的孔徑。
　　對于疏水改性的纖維素氣凝膠，經(jīng)SEM分析表明，疏水改性纖維素氣凝膠與纖維素氣凝膠結(jié)構(gòu)相似，同樣呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。與再生纖維素氣凝膠不同的則是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)孔隙變小。經(jīng)FTIR分析表明

3、，疏水改性纖維素氣凝膠不僅具有纖維素Ⅱ型的特征峰，還具有十八烷基三氯硅烷的特征峰，與SEM結(jié)果分析相對應(yīng)。接觸角測試表明引入的十八烷基三氯硅烷越多，接觸角越大，均達到疏水狀態(tài)。
　　對于親水改性的纖維素氣凝膠，經(jīng)SEM分析表明，親水改性纖維素氣凝膠并沒有改變原本的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。引入的SiO2和TiO2并沒有影響改性纖維素氣凝膠的微觀結(jié)構(gòu)。經(jīng)FTIR分析表明，親水改性纖維素氣凝膠不僅具有纖維素Ⅱ型的特征峰，還具有SiO2、TiO2的

4、特征峰。與再生纖維素氣凝膠相比，親水性有所提高。
　　對于纖維素/氧化鐵復合氣凝膠，經(jīng)SEM、能譜、XRD和FTIR分析，結(jié)果表明，氧化鐵摻雜在纖維素氣凝膠里，復合氣凝膠呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，氧化鐵的添加并沒有影響纖維素氣凝膠的微觀形貌。利用OTS試劑對纖維素/氧化鐵復合氣凝膠進行疏水改性。經(jīng)SEM分析，疏水纖維素/氧化鐵復合氣凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并沒有改變，但是再生纖維表面被OTS形成的疏水膜所包裹。由于包覆上新物質(zhì)，再生纖維素之間原有空間被

5、OTS占據(jù)，從而使電子顯微鏡觀察下的纖維間孔隙變小。接觸角測試表明復合氣凝膠達到疏水狀態(tài)，這使得疏水纖維素/氧化鐵復合氣凝膠在油水吸附領(lǐng)域能夠得到很好地應(yīng)用。
　　對于纖維素/二氧化硅復合氣凝膠，經(jīng)SEM、能譜、XRD和FTIR分析，結(jié)果表明，復合氣凝膠中含有硅元素，復合氣凝膠呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，聚合的二氧化硅以一種連續(xù)的硅凝膠薄層，平鋪在纖維素分子的表而。復合氣凝膠的微觀形貌并沒有因為二氧化硅的引入有所改變。利用十八烷基三氯硅烷對纖維