纤维素复合气凝胶制备技术及其在生物医药领域的研究进展

新生代的纤维素气凝胶材料兼具传统气凝胶的优良特性及自身优良生物相容性和可降解性,在生物医药等领域应用前景广阔。本研究简述了纤维素气凝胶的制备过程,综述了直接添加/生成法、构建客体法和直接包覆法三种常见的纤维素复合气凝胶制备技术,列举了纤维素气凝胶在药物运载系统、组织工程等生物医药领域的应用,最后对纤维素气凝胶材料的发展前景和研究方向进行了展望。     

纳米纤维素复合相变储能气凝胶制备进展

超轻质材料气凝胶具有超低密度、高比表面积等性能,是高分子材料领域的研究热点之一.综述了纤维素气凝胶的制备、纤维素复合相变储能材料的制备等.纳米纤维素特殊的物性及其模板效应,以纳米纤维素为软模板,自组装制备纳米纤维素复合相变储能气凝胶.探讨了纳米纤维素复合相变储能气凝胶的应用趋势.     

纤维素气凝胶干燥方法的研究进展

纤维素气凝胶的干燥在纤维素气凝胶的制备过程中是至关重要的,介绍了纤维素气凝胶的干燥方法,对纤维素气凝胶干燥方法的理论依据进行详细论述和归纳,并对各个不同的干燥方法进行系统介绍和评析。     

脱墨对废报纸纤维素气凝胶形貌的影响

采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AMIMCl)溶剂溶解废报纸纤维素,制备废报纸纤维素气凝胶。通过对未脱墨废报纸纤维素气凝胶、脱墨废报纸纤维素气凝胶的宏观形貌进行对比分析,研究结果表明脱墨有助于制备白色废报纸纤维素气凝胶。白色纤维素气凝胶吸附效果较直观,具有潜在开发价值。     

纤维素基碳气凝胶研究进展

介绍了纤维素碳气凝胶原材料的主要来源及各原材料的特点,重点举例阐述可直接利用型纤维素制备纤维素基碳气凝胶材料的不同工艺方法,综合分析了纤维素基碳气凝胶作为多功能材料的一些前沿的应用研究。总结了该领域存在的挑战并展望了纤维素基碳气凝胶的发展前景。     

纤维素气凝胶的制备与应用研究进展

天然纤维素是一种自然界分布广、储量大的绿色材料.以纤维素为基体,采用冷冻干燥等技术制备的纤维素气凝胶不仅具有二氧化硅气凝胶的三维结构特征,同时还具有生物相容性、生物降解性、吸附性等优异特性.本文从纤维素气凝胶不同的原料及制备工艺出发,综述了纳米纤维素气凝胶、细菌纤维素气凝胶、再生纤维素气凝胶和纤维素衍生物气凝胶的特点、...     

气凝胶的制备与应用

本文简要综述了气凝胶的发展历史,说明了气凝胶基本制备原理和结构特征,较详细地介绍了Si O2、金属氧化物、酚醛、纤维素和碳气凝胶以及有机-无机杂化气凝胶等多种气凝胶制备原理和制备方法,及其在建筑节能、催化、环境保护和生物医药等领域的典型应用。     

气凝胶技术前沿进展

气凝胶是世界上密度最小的固体之一。其物质性能优异,看似脆弱,实则坚固耐用,最高能承受1400℃高温,高弹性、强吸附,可广泛应用于激光、航空等领域。其制备通常由溶胶、凝胶过程和超临界干燥处理构成。本文主要就气凝胶的几种低成本制备方法进行对比,比较其在特定领域内的优劣,综述了生物质基础气凝胶,SiO_2气凝胶,纤维素气凝胶的低成本化改进制备方法。总结了其优点与局限。最后,分析了其适用领域,展望其大规模制备及应用前景。     

疏水纤维素/氧化铁复合气凝胶的制备和表征

利用Na OH/尿素体系对微晶纤维素进行溶解,得到再生纤维素溶液。通过溶胶凝胶法共混氧化铁溶液制备纤维素/氧化铁复合气凝胶。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对纤维素/氧化铁复合气凝胶进行表征分析,分析结果表明氧化铁掺杂在纤维素气凝胶里,纤维素/氧化铁复合气凝胶呈现网状结构,氧化铁的添加并没有影响纤维素气凝胶的微观形貌。利用十八烷基三氯硅烷(OTS)对纤维素/氧化铁复合气凝胶进行疏水改性,接触角测试结果表明改性纤维素/氧化铁复合气凝胶均达到疏水状态。     

Ce-N共掺杂TiO_2/纤维素气凝胶的制备及光催化性能

以微晶纤维素为原料,NaOH/尿素体系为溶剂,制备纤维素水凝胶。以钛酸四丁酯、硝酸铈等为原料,与纤维素水凝胶复合,制备Ce及Ce-N共掺杂TiO_2/纤维素复合气凝胶。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其进行表征,并采用吸附亚甲基蓝的方法对其光催化性能进行测试。研究结果表明Ce-N共掺杂TiO_2/纤维素复合气凝胶为白色固体。XRD和FT-IR分析结果表明复合气凝胶内含有钛元素。SEM分析结果表明复合气凝胶仍具备纤维素气凝胶的三维网状结构,孔隙变小。光催化及紫外分析结果表明掺铈提高了纤维素气凝胶原有的光催化性能,且Ce/Ti质量比为4%时光催化效果最好。     

纤维素气凝胶的制备及应用

纤维素气凝胶被称为"第三代气凝胶材料",具有可再生性、生物降解性、高孔隙率、高比表面积、低密度以及3D互连的多孔网络结构的特点,可应用于吸附与分离材料、隔热材料、生物医学材料以及许多其他领域。基于纤维素气凝胶优异的性能,可进一步拓宽其应用,将纤维素气凝胶作为改性剂或功能添加剂应用于塑料改性,使塑料制品具有弹性、低膨胀性和更好的力学性能。对纤维素气凝胶的分类进行介绍,论述了相关的制备方案,对比了超临界干燥、冷冻干燥和常压干燥等干燥特点,探究了纤维素气凝胶在吸附与分离、生物医学、保温隔热和塑性材料改性等方面的应用,并提出了未来可尝试的研究方向。     

功能化纳米纤维素气凝胶应用研究

综述了纳米纤维素气凝胶的功能化方式以及功能化后的纳米纤维素气凝胶在吸附、电池、隔热阻燃和生物医学领域的应用,就功能化纳米纤维素气凝胶存在的问题进行探讨,并对其未来发展前景做出了展望。     

木质纤维素气凝胶的制备及性能表征的研究

纤维素是自然界中储量最为丰富的一种天然高分子,纤维素气凝胶作为无机气凝胶和合成聚合物气凝胶之后的第三代气凝胶,兼具绿色可再生的纤维素材料和多孔气凝胶材料的优点,成为纤维素材料研究与应用的一个热点。本文内容包括木质纤维素的提取、碱性溶剂(尿素/NaOH)的溶解、纤维素气凝胶的制备与表征,包括sol-gel的形成、冷冻干燥工艺的制定、SEM、FTIR、BET等性能的测试表征,对木质纤维素气凝胶用MTMS硅烷进行疏水改性,对纤维素气凝胶在物流、港口行业应用的展望。     

纤维素/超细氧化锌复合气凝胶的制备及抗菌性能研究

通过碱法先将纤维素（CE）溶解,破坏其氢键,再通过交联技术和冷冻干燥技术制备得到具有很好成形性和柔韧性的纤维素气凝胶。将纤维素气凝胶与溶剂热法制备的超细氧化锌（ZnO）通过浸泡法进行复合,得到了CE/ZnO复合气凝胶。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和元素能量散射（EDS）技术对复合气凝胶进行了结构表征,证明了两者的复合是成功的。对复合气凝胶的抗菌性能进行研究,结果表明：随着ZnO用量的增加,复合气凝胶的抗菌性能也在提高。当纤维素气凝胶与ZnO的质量比为1:2时,所得复合气凝胶CE/ZnO-020抗菌效果达到最好,抗菌率达到95.25%。     

生物质基碳气凝胶的研究进展

碳气凝胶是一种新型的纳米多孔碳材料,具有孔隙率高、比表面积大、导电性能优良、耐高温等优点,在催化剂载体、电容器及吸附材料等领域具有广阔的应用前景。与传统的碳气凝胶相比,生物质基碳气凝胶具有前驱体环保可再生的优势,可为生物质高值化、功能化利用提供新思路。本文在简单介绍生物质基碳气凝胶制备过程（包括溶胶-凝胶化、干燥、炭化）的基础上,重点介绍了3类来自不同生物质前驱体（植物纤维素、细菌纤维素和具有三维多孔结构的植物本身）碳气凝胶的制备方法,并对碳气凝胶及其复合材料在催化剂载体、吸附材料、超级电容器、锂离子电池方面的应用进行了综述,最后对生物质基碳气凝胶的研究方向和发展前景进行总结和展望。     

纳米纤维素纤维凝胶特性及其应用

纳米纤维素纤维在水溶液中可以通过物理缠绕以及氢键结合的方式形成具有稳定三维网络结构的水凝胶。纳米纤维素水凝胶具有无毒性及良好的生物相容性,在生命科学领域应用前景广阔。而纳米纤维素气凝胶保持凝胶的三维网络结构,其高比表面积、低密度及优异的隔热性能等在建筑、能源电子器件、油水分离等领域也同样有着巨大的应用潜力。本文从纳米纤维素基本特性、纳米纤维素水凝胶、纳米纤维气凝胶研究及应用情况进行了介绍,并分别对纳米纤维素水凝胶与气凝胶的优异性能及应用进展进行了总结。     

废弃物基纤维素气凝胶的研究进展

随着现代工业城市的快速发展,产生了大量的废弃物资源。从废纸、废棉织物和废弃农作物中制备的废弃物基纤维素气凝胶因具有高孔隙率、大比表面积等结构特性和绿色环保、循环利用等优良特性,在建筑材料、生物工程、污水净化等方面具有潜在的应用,成为目前高分子材料领域研究的热点之一。本文通过介绍废弃物基纤维素气凝胶的种类,探究了废弃物基纤维素气凝胶的改性以及对油类、有机溶剂、染料和重金属离子的吸附性能。最后展望了废弃物基纤维素气凝胶的发展前景。     

掺铈TiO_2/纤维素复合气凝胶的制备及表征

以微晶纤维素为原料,NaOH/尿素体系为溶剂,制备纤维素水凝胶。以钛酸四丁酯、硝酸铈等为原料,与纤维素水凝胶复合,制备掺铈TiO_2/纤维素复合气凝胶。掺铈TiO_2/纤维素复合气凝胶的宏观形貌为圆柱形。通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱分析,初步判断掺铈TiO_2/纤维素气凝胶已复合完成。     

利用玉米秸秆纤维素制备碳气凝胶的研究

将玉米秸秆中的纤维素通过碱处理以及漂白处理的方法提取出来，再将玉米秸秆纤维素分散在水中，并通过超声以及冷冻干燥的方法制成玉米秸秆纤维素气凝胶，最后将气凝胶高温碳化制得玉米秸秆纤维素碳气凝胶。通过扫描电镜（SEM），红外光谱（FT-IR）,X射线衍射仪，水接触角（WCA）等对玉米纤维素气凝胶以及碳气凝胶进行表征测试，并使用不同油类以及有机溶剂进行玉米秸秆纤维素碳气凝胶的吸附、解吸实验。结果表明，制备的玉米秸秆纤维素碳气凝胶（CA-200）相较于同质量比的气凝胶（AE-200）具有更好的三维结构以及优良的疏水性能。制得的碳气凝胶其水接触角能达到135°，并且其对植物油、润滑油以及乙醇的吸附性能可达自身质量的80～140倍。相较于没有经过碳化的气凝胶AE-200的吸附性能提升了50倍左右。     

窑洞建筑气凝胶复合保温材料制备表征研究

为了解决常规纤维素气凝胶物理性能不足的问题,提高保温材料隔热性能,利用TiO2纳米颗粒对纤维素气凝胶实施改性处理,制备TiO2/纤维素气凝胶复合保温材料,并从微观形貌、力学性能和导热性能三个方面对该材料加以表征。经实验发现,TiO2/纤维素气凝胶复合保温材料的压缩强度和弹性模量均显著优于单纯纤维素气凝胶,且热导率系数符合现行国家标准,可用于窑洞建筑的保温设计。