基于機(jī)械力化學(xué)法的生物質(zhì)纖維微納化分絲技術(shù)的研究.pdf

1、全球范圍的能源危機(jī)和資源匱乏問題日益嚴(yán)重，讓人們對(duì)可再生資源的研究和應(yīng)用更加重視。生物質(zhì)纖維作為自然界中資源豐富的可再生資源，已成為制備納米纖維素的主要原料。納米纖維素以其自身的優(yōu)良性能在各領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，低能耗高效率的實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)纖維的微納化已成為一個(gè)亟待研究的科學(xué)問題。機(jī)械力化學(xué)法是由機(jī)械力作用而引發(fā)物質(zhì)的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，因其可以實(shí)現(xiàn)一般物理和化學(xué)反應(yīng)難以實(shí)現(xiàn)的功能，被廣泛應(yīng)用于制備納米晶體和納米復(fù)合材料等。

2、　　首先，總結(jié)研究納米纖維素的研究背景和現(xiàn)狀，分析納米纖維素現(xiàn)有的制備方法，提出本文的實(shí)驗(yàn)方案和框架。
　　其次，基于纖維素的溶解機(jī)理，確定氫氧化鈉/尿素溶液預(yù)處理的工藝參數(shù)。分析物料在雙磨盤機(jī)械力作用下的物理和化學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程，提出生物質(zhì)纖維的微納化分絲機(jī)理。
　　再次，利用預(yù)處理和機(jī)械力化學(xué)法相結(jié)合的方法制備納米纖維素，通過掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和X-射線衍射儀和傅里葉紅外光譜儀分別對(duì)納米纖維素的尺寸大小、亞顯

3、微結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　最后，分析表征結(jié)果，經(jīng)7.5％氫氧化鈉/10％尿素溶液預(yù)處理的納米纖維素懸浮液體系最為穩(wěn)定。掃描電鏡圖表明納米纖維素為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)預(yù)處理制備的納米纖維素直徑分布集中在0.05～0.6μm之間，平均直徑為0.25μm，比未經(jīng)預(yù)處理制備的納米纖維素直徑小，透射電鏡圖與掃描電圖吻合。XRD和FTIR表明未經(jīng)預(yù)處理的納米纖維素為纖維素Ⅰ，預(yù)處理后的納米纖維素出現(xiàn)纖維素Ⅱ，預(yù)處理后制備的納米纖維素的