六方氮化硼/纳米纤维素气凝胶孔结构调控及其复合膜导热性能研究

为解决微型化电子电器设备内部的散热问题,本研究设计、制备了具有不同孔结构的六方氮化硼（h-BN）/TEMPO氧化纳米纤维素（TOCNF）气凝胶,后复合TOCNF,制备了h-BN/TOCNF复合膜。结果表明,当h-BN与TOCNF固含量比为3∶1时,在气凝胶内部,h-BN可以沿着TOCNF骨架形成三维网络状导热通道,此时TOCNF对h-BN间产生的热阻最小,且能够对h-BN起到良好的分散作用,导热通道的构建效率最高,制备的复合膜导热系数高达1.355 W/（m·K）,相比于纯TOCNF膜提高了228%;体积电阻率为4.53×10¹⁴ Ω·cm,具有良好的绝缘性能。此外,通过热重（TG）分析发现,h-BN/TOCNF复合膜的初始分解温度约为210℃,具有良好的热稳定性;且h-BN/TOCNF复合膜具有优异的力学性能,其中h-BN和TOCNF固含量比为1∶1时,复合膜的强度最好,断裂伸长率约为13%,拉伸强度为24.8 MPa,随着h-BN含量的增加,复合膜的断裂伸长率变低,拉伸强度变化不大。     

纳米纤维素气凝胶构建及其过滤聚苯乙烯微塑料性能研究

以漂白桉木浆为原料,分别通过2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物（TEMPO）和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（EPTMAC）对其化学改性,并借助高压均质处理得到改性纤维素纳米纤丝（CNF）,最后采用冷冻干燥法制备得到改性CNF气凝胶。研究了聚苯乙烯微塑料（PSMPs）种类和浓度对改性CNF气凝胶过滤性能的影响。结果表明,EPTMAC改性气凝胶（QCNF）对羧基化聚苯乙烯（PS-COOH）的过滤效率为99%;TEMPO氧化改性气凝胶（TCNF）对氨基化聚苯乙烯（PS-NH₂）的过滤效率为75%。改性CNF气凝胶对PSMPs的过滤性能得益于材料本身的超亲水性、独特的三维多孔结构和表面丰富的活性结合位点。此外,QCNF气凝胶经过8次循环过滤后,QCNF气凝胶对PS-COOH的过滤效率始终保持在99%以上,过滤通量稳定且超过20.2 L/（m²·h）,具有良好的稳定性和可重复利用性。     

三元DES预处理杨木屑促进纤维素酶水解的研究

采用由对甲基苯磺酸、氯化胆碱和乙醇组成的新型三元低共熔溶剂（DES）对杨木屑进行预处理,研究了三元DES预处理对杨木屑木质纤维化学组分、微观形态、结晶结构、化学结构及纤维素酶水解效果的影响。结果表明,和杨木屑原料相比,二元DES预处理物料的木质素脱除率不升反降,而添加乙醇的三元DES预处理物料的木质素脱除率提高至69.2%;三元DES体系可有效抑制物料表面酸不溶物质的形成,减少纤维素酶的无效吸附,可将纤维素酶水解效率提高至76.6%;在三元DES预处理过程中,半纤维素、木质素以及纤维素无定形区结构的破坏导致纤维素结晶度由原料的48.7%提高至65.7%,纤维素结晶指数由0.66提高至0.76。     

稻草低温p-TsOH制浆性能研究

对稻草进行对甲苯磺酸(p-TsOH)一步法制浆和两步法制浆,并与碱法制浆进行对比,探讨了p-TsOH法制浆的可行性。结果表明,与碱法稻草浆相比,p-TsOH稻草浆的得率更高,成纸的松厚度及强度更好;p-TsOH两步法制浆可以进一步提高木质素脱除率,且浆料纤维断裂少,平均纤维长度更长。其中,稀碱-p-TsOH两步法制浆(N-P45T70t60)比p-TsOH一步法制浆(P45T70t60)的木质素脱除率高12.7个百分点,成纸的抗张指数和耐破指数分别高4.52 N·m/g和0.653 kPa·m~2/g,耐破指数与碱法稻草浆成纸相当。     

对甲基苯磺酸预处理麦草备料废渣制备纳米纤维素?

以麦草备料废渣为原料,经对甲基苯磺酸水解和盘磨机械处理得到纤维素纳米纤丝,并采用化学组分分析、扫描电子显微镜、原子力显微镜、X-射线衍射仪和热重分析仪研究探讨灰分和木质素含量对纳米纤维素形态、尺寸、结晶度和热稳定性的影响。结果表明,经过水洗涤和酸水解处理后麦草备料废渣的木质素含量从18.56%减少到10.05%;同时,麦草备料废渣原料结晶度从50.5%升高到59.1%。原子力显微镜观察表明,灰分和木质素含量越低,得到的麦草备料废渣纤维素纳米纤丝分散性越好,尺寸分布越均匀,微纤丝平均直径在60 nm左右。热重分析表明,得到的纤维素纳米纤丝在500℃后仍有高达36.3%的残余率,说明该方法用于制备麦草备料废渣可以成功制得纳米纤维素,且反应条件温和,对结晶度损害小。     

对甲基苯磺酸水解-高压均质法制备多尺度木质纤维素纳米纤丝

以杨木化学机械浆为原料,采用对甲基苯磺酸水解-高压均质法制备木质纤维素纳米纤丝（LCNF）;研究对甲基苯磺酸水解过程中木质素脱除规律及残余木质素对LCNF微观形态、尺寸、结晶结构和热稳定性的影响。结果表明,对甲基苯磺酸水解能有效去除木质素,削弱纤维间结合力,有利于高压均质过程中的微纤丝解离分散。与纤维原料相比,LCNF的无定形区遭到破坏,结晶度由43.9%增至66.0%。通过酸水解可以调控残余木质素含量,进而控制高压均质后LCNF的平均宽度,实现多尺度LCNF的制备。LCNF的木质素含量越低,LCNF分散性越好、尺寸越均一。当残余木质素含量为4.89%时,LCNF平均宽度最小（10.6 nm）,最大热失重降解温度（Tmax）在350～360℃。     

轻化工程专业《文献检索与科技写作》课程教学改革的实践

《文献检索与科技写作》是轻化工程专业本科教育开设的一门专业核心和特色课程。该课程教学实践过程中存在学生主观能动性差、课时有限、思政内容引入少、教学方式单调等教学问题。在工程教育认证背景下,探索轻化工程专业《文献检索与科技写作》课程的课程目标设计、教学内容优化、教学方式及考核方式改革的教学实践,促进该课程教学效果的提升,提高学生文献检索与科技论文写作的能力,有助于复合型轻化工程人才的培养。     

酸性助水溶剂制备木质纳米纤维素及功能应用研究进展

木质纳米纤维素因具有制备工艺简单、环境友好、成本效益高等特点而在各领域受到广泛关注,其制备与应用已成为相关领域的研究热点。然而,木质纤维组分间的聚集结构和复杂的化学键(醚健、酯键等)结合形成了抗解聚屏障,需要对其进行预处理破除屏障。酸性助水溶剂体系具有溶解选择性高、产物易分离、可循环利用等优点,是一种高效环保的绿色预处理工艺,是木质纳米纤维素制备及高值化利用的重要预处理方法。本文首先介绍了酸性助水溶剂的概念及作用机理,综述了酸性助水溶剂体系制备木质纳米纤维素的方法及性能,讨论了木质纳米纤维素的功能化应用进展,最后总结了酸性助水溶剂体系存在的不足,并对其今后的研究方向进行了展望。     

麦草化学机械浆湿部化学特性及造纸滤水性差、干燥能耗高原因分析

麦草化学机械浆不仅得率高、强度性能好，而且纸浆生产成本低。但在造纸过程中存在纸浆水化程度高、滤水性差及纸干燥能耗大等突出问题。研究结果表明：在草片磨成浆进行消潜-筛选净化-浓缩-贮浆过程中，由于制浆残碱和温度的作用，纸浆中的半纤维素一直在持续溶出，表现在水相中阴离子物质的阳离子需要量增大、纸浆纤维表面的羧基含量增加，导致水化程度上升；溶解进入水相的半纤维素分子片段通过高价金属离子能重新回吸到纤维表面，进一步增大了纸浆的水化程度。采用羧甲基淀粉模拟半纤维素，在钙离子环境下重现了半纤维素的回吸现象验证实验。因此，在麦草化学机械浆生产过程中，半纤维素溶出与回吸不仅导致纸浆的水化程度加重，而且导致了纸成形时滤水性变差、干燥能耗高的重要原因。