椰叶柄纳米纤维素/碳纳米纤维复合材料的制备及表征

发布时间：2025-05-27 05:26

　　从生物质纤维素中开发纳米材料已经成为科学领域的研究热点。纳米纤维素具有高比强度、生物降解性、低成本、低密度及优异的透光性能,可应用于增强剂、生物医药材料、磁性复合物等诸多领域。碳纳米纤维不仅具有高比强度、高比模量、低密度、良好的导电性和优异的稳定性等特性,同时还具有比表面积大、长径比大、结构致密等优点,在吸波材料、导电材料、模板剂材料等领域极具应用前景。本课题以农作物废弃物—椰叶柄为启动材料,首先采用化学机械处理法从椰叶柄中提取生物质纳米纤维素,并以此为前驱体,直接热解碳化制备碳纳米纤维;然后将制备的纳米纤维素和碳纳米纤维复合,得到兼具高强度和良好导电性能的椰叶柄纳米纤维素/碳纳米纤维柔性复合膜。实验还对纳米纤维素、碳纳米纤维及其复合膜的制备工艺进行探讨。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜、力学试验机分析纳米纤维素、碳纳米纤维以及椰叶柄纳米纤维素/碳纳米纤维复合膜的化学结构、微观形貌、拉伸性能。主要结论如下:(1)从椰叶柄纳米纤维素的傅里叶红外分析和扫描电镜分析研究可知,化学处理可去除椰叶柄中的大部分半纤维素和木质素,再经过机械处理,纤维素尺寸得到细化但结构得以保留,得到的纳米纤维素直径为5...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1纤维素的分子结构

2纤丝。基本原纤丝的直径为2～20nm。图1-1纤维素的分子结构Fig.1-1Structureofcellulosemolecule图1-2纳米纤维素的扫描电镜图Fig.1-2HighmagnificationFE-SEMpictu....

图1-2纳米纤维素的扫描电镜图

图1-1纤维素的分子结构Fig.1-1Structureofcellulosemolecule图1-2纳米纤维素的扫描电镜图Fig.1-2HighmagnificationFE-SEMpictureoftypicalfibr....

图1-3化学气相法反应装置（a）基体法装置（b）喷淋法装置（c）气相流动催化法装置

6图1-3化学气相法反应装置（a）基体法装置（b）喷淋法装置（c）气相流动催化法装置[67]Fig.1-3TheequipmentofCVD（a）basedmethod（b）spraymethod（c）catalytic....

图1-4静电纺丝法反应装置

静电纺丝是一种利用高压静电为驱动力产生纳米纤维的方法使带电荷的溶液或熔体在静电场中流动或变形，在喷射过程中，溶剂挥发，同时在电场力的作用下不断被拉伸，得到纤维状物质，其装置如图1-4[71]。Zhang[72]等在聚丙烯腈（Polyacrylonitrile，PAN）前驱....

本文编号：4047585