纳米纤维素基无机复合抗菌膜材料的研究进展

纳米纤维素作为一种高值绿色天然聚合物，因其兼具优异的机械性能、可成膜性、高透明度、可生物降解性、生物相容性好等特性，成为无机抗菌原料良好的载体或者基材，这类复合抗菌材料不仅成膜具有一定的机械强度和透明性，而且可提高无机抗菌剂的稳定性，在抗菌功能膜材料领域具有潜在的应用前景。近年来，以纳米纤维素为基体，引入无机抗菌纳米粒子制备纳米纤维素基无机复合抗菌材料成为抗菌新材料的研究热点。基于此，该文着重从纳米纤维素在复合抗菌膜材料制备中的作用与功效，综述了不同无机抗菌纳米粒子与纳米纤维素复合制备纳米纤维素基无机复合抗菌膜材料的研究进展，分析了各类纳米纤维素基无机复合抗菌膜材料的制备及应用优势，最后对纳米纤维素基复合抗菌材料的未来进行了总结和展望，以期为纳米纤维素基有机-无机复合材料的研究提供参考。     

纤维素纳米纤维可控制备及其宏观组装研究取得进展

正纤维素是自然界中广泛存在的一种天然的可更新聚合物资源,它广泛存在于木材、棉、非木质纤维、部分原生动物以及植物基体中。纤维素纳米纤维,又称纤维素纳米晶,是一类从动植物组织中提取分离出来的、尺度在纳米范围(长度数百纳米,直径5～50 nm)内的天然有机高分子纳米材料,它具有来源广、可再生、生物可降解、机械性好、易于功能化等特点。因此,纤维素纳米纤维在医药、组织工程、超滤复合膜、纳米增强等     

可生物降解聚乳酸纳米复合材料的研究进展

聚乳酸具有良好的机械性能、热塑性、生物相容性和生物降解性等,广泛应用于可控释材料、生物医用材料、组织工程材料、合成纤维等领域.将填充剂以纳米尺度分散在聚乳酸基体中形成聚乳酸纳米复合材料,能显著提高聚乳酸的机械性、气体阻隔性能、热性能及生物降解性能,受到国内外学者及工业界的广泛关注.本文针对近年来在聚乳酸纳米复合材料的制备方法、结构表征与性能测试等方面取得的研究成果进行综述,并对今后的研究方向进行了展望.     

纤维素基包装阻隔膜的研究进展

电子产品寿命、太阳能电池转换效率以及食物货架期等与包装材料的阻氧阻湿性能密切相关。在双碳目标及限塑令的实施下,开发纤维素基可生物降解的包装阻隔材料具有重要意义。纤维素由于资源丰富、可再生、阻隔性好等优点,被广泛应用于柔性包装。以不同尺寸、结构及物化性质的纤维素为出发点,综述了近年来纤维素基阻隔材料的研究进展。从阻隔机制角度出发,系统阐述了再生纤维素、纤维素衍生物及纳米纤维素基阻隔膜的制备及阻隔性能,重点分析了不同纤维素基质或功能填料对于复合阻隔膜性能的影响,总结了纤维素基阻隔膜在包装材料领域的先进应用,展望了多组分纤维素基包装阻隔膜材料开发过程面临的挑战。     

再生纤维素掺杂纳米SiO_2复合膜的制备及性能分析

通过共混法制备再生纤维素掺杂纳米SiO_2复合膜,并对材料的微观形貌、结构、热性能、力学性能和表面接触角进行表征。结果表明,纳米SiO_2均匀分布在纤维素基体中,并与纤维素表面的羟基发生氢键作用;随着纳米SiO_2添加量增加,材料的热性能明显提高,拉伸强度也随着纳米SiO_2添加量的增加而升高,但是过量的纳米SiO_2会导致拉伸强度下降;由于纳米SiO_2本身的亲水性以及在膜表面聚集产生的粗糙度,复合膜的接触角随着纳米SiO_2添加量的增加而降低。     

细菌纤维素纳米复合材料的研究进展

细菌纤维素是一种新型微生物合成材料,与植物纤维素相比,无木质素和半纤维素等伴生产物,同时具有高结晶度和高聚合度、超精细的网络结构、极高的抗张强度和优异的生物相容性,在食品、医药、纺织、化工等方面有着巨大的应用潜力。利用细菌纤维素的纳米网络结构和超强弹性模量等特点可以用于增强聚合物基体,制备无机纳米粒子的模板、分散载体以及用于制备透明增强复合材料。重点介绍了细菌纤维素与高分子材料、无机纳米材料等的纳米复合材料的研究进展,阐述了现阶段存在的问题并对该种复合材料的发展趋势进行了展望。     

纳米纤维素在柔性电子器件的应用进展

从纳米纤维素的物理化学性能出发概述了纤维素纳米基柔性材料在柔性电子领域的应用优势,重点介绍了纤维素纳米基柔性材料在电极、隔膜和电解质以及超级电容器等储能器件中的前沿研究,展示了材料复配、化学改性、工艺改进等对电子器件电化学性能和机械性能的改进;同时介绍了纤维素纳米基柔性材料在传感器中的最新应用,对应变、湿度和pH具有响应的弹性体、气凝胶和膜材料的开发,以及传感灵敏度、耐环境性和相容性等的改善。最后展望了纤维素纳米基柔性材料的发展前景并总结了当前面临的挑战,对柔性电子材料的研究工作具有一定参考价值。     

纳米纤维素膜疏水化改性研究进展

近些年来,以纳米纤维素为原料制备出的柔性透明薄膜,因其优异的机械性能、可再生性、生物相容性等,在新型包装材料、透明电子元器件基底等领域展现出巨大的应用价值。然而在潮湿环境下,纳米纤维素膜如何维持高的机械性能,成为其在高附加值领域应用中一个重要又易被忽视的问题。先阐述了纳米纤维素膜以及天然亲水性对其隔绝和机械性能的影响,接着从化学改性、物理吸附、共混交联三种改性方法入手,综述了近些年来纳米纤维素膜疏水改性的研究与进展,以及不同改性方式对膜材料应用性能的影响。     

廉价生物材料可代替塑料薄膜

正最近在《绿色化学》刊登的一篇研究成果表明多聚糖电解质复合涂层的性能表现良好。用羧甲基纤维素和壳聚糖的纳米结构纤维颗粒组成的纸板具有很强的油水阻隔性能。该涂层不仅可抵抗甲苯、正庚烷和盐溶液,还能提升在干燥和潮湿环境下的机械性能以及对水蒸气的阻隔性能。美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一种廉价的生物材料,可以用在包装和替代塑料包装的可再生隔离涂层,研究人员还开发出该材料的许多其他     

纳米纤维素及其复合材料的制备与应用研究

纳米纤维素(NC)是一种天然的可再生绿色环保材料,其优异的机械性能、大比表面积、高纵横比、低密度和丰富的表面化学性,使得其在众多领域有广泛的应用前景。将纳米纤维素与传统功能材料复合可有效提高材料的力学性能、吸附性能、电化学性能等。通过不同的合成方法可制备各种纳米纤维素与石墨烯、MXene、导电聚合物复合材料,可应用于传感器、能量储存与转换装置等领域,但目前在工业化应用方面仍存在一些问题。     

氧化石墨烯/天然高分子复合吸附材料在水处理中的应用

近年来,氧化石墨烯(GO)复合吸附材料在水处理方面得到了广泛研究.由GO和天然高分子组成的复合材料具有吸附能力强、机械稳定性好等优点,且表面改性的GO可以进一步提高其吸附稳定性和吸附能力.介绍了GO/天然高分子复合吸附材料的制备方法;总结了GO表面官能团,如巯基、氨基、羧基等对吸附材料吸附性能的影响;综述了GO与壳聚糖、纤维素、海藻酸钠、木质素等天然高分子形成的复合吸附材料对水中染料和重金属离子处理的应用;最后对GO/天然高分子复合吸附材料在实际应用中的发展方向提出了展望.     

改善聚丙烯机械性能的方法

聚丙烯是一种用途广泛的高分子材料,具有综合性能优良和易于加工等特点,但同时也具有耐寒性差,抗蠕变性差等缺点。对聚丙烯进行改性研究以改善其机械性能,对于扩展其应用领域具有重要的意义。本文从晶型改变、添加弹性体作为填充剂、玻纤增强、化学交联以及制备高分子纳米复合物等五个方面综述了改善聚丙烯机械性能的方法。     

纤维素基高吸水材料研究进展

纤维素基高吸水材料是一种新型的功能高分子材料,具有重要的应用价值。本文综述了近年来天然纤维素的预处理、接枝改性和复合改性,并介绍了菌类纤维素,主要阐述了碱化、醚化、离子液体和有机溶剂对纤维素的预处理,纤维素、纤维素衍生物接枝改性以及纤维素与硅酸盐矿物,金属纳米粒子和高聚物复合制备高吸水材料,指出纤维素基高吸水材料在农业、制药、环保等领域应用前景广阔。     

纳米纤维素基阻燃材料的制备及其应用进展

近年来,随着人们环保意识的不断提高,生物基材料受到了越来越多的关注。纳米纤维素作为一种新兴的生物基纳米材料,具有优良的机械性能、表面化学可修饰性等特性,在很多应用领域都有着较大的潜力。然而纳米纤维素是一种高度易燃的材料,这在很大程度上限制了它们的应用,因此构建阻燃型纳米纤维素材料对拓展其应用有着重要帮助。 本文主要介绍了常见的构建阻燃型纳米纤维素材料的方法,包括本征阻燃纳米纤维素材料的制备和添加型纳米纤维素基阻燃材料的制备。并重点对阻燃型纳米纤维素材料的几种主要类型（包括膜、气凝胶、长丝等）及其应用进行了总结,并对纳米纤维素阻燃改性等方面的未来发展方向进行了展望。     

高分子纳米复合材料的功能特性

通过纳米复合技术所赋予高分子材料的功能特性为主线,对高分子纳米复合材料的制备方法及其主要性能进行了综述。高分子纳米复合材料的功能特性研究工作主要集中在材料的阻隔性能、生物功能、光电、电磁、催化活性等方面。     

高分子材料的阻隔性能及在药包材上的应用

阻隔性是高分子包装材料的重要性能。综合分析了高分子材料对小分子物质的阻隔机理,介绍了高分子材料在药品包装上的应用,同时归纳总结了提高高分子材料阻隔性能的几种方法,包括复合技术、表明涂层、高分子改性等,为高阻隔性药品包装材料的进一步发展与应用提供参考。     

聚羟基烷酸酯共混改性研究进展

介绍了聚羟基烷酸酯(PHA)的性能特点以及不足,分别探讨了PHA与天然高分子材料、人工合成高分子材料以及纳米粒子的共混改性研究进展,例如淀粉、丁酸纤维素、聚己内酯、聚碳酸丙烯酯、有机蒙脱土、碳纳米管等。并就共混体系的相容性、结晶性、机械性以及热稳定性进行了总结和评述,展望了PHA的改性方向。     

利用纤维素纳米晶开发阻燃聚合物的新途径

正纤维素纳米晶来源广泛,制备方法简单,是环境友好型的生物高分子材料,同时具有高结晶度、高弹性模量和高强度等优异性能,是一种新型的增强材料。近期有研究报道,蒙大拿州立大学的研究人员将表面涂覆阻燃剂的纤维素纳米晶体颗粒分散于聚合物中用以提高通用塑料的阻燃性能及力学性能。许多塑料遇火或高热会燃烧,纳米颗粒的设计和引入可以限制火焰的产生、防止其蔓延。(1)纤维素:化学技术的基石     

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。     

酰胺化纳米晶纤维素提高乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜阻透性的研究

合成了三种酰胺化纳米晶纤维素,并采用溶液共混成膜法制备了酰胺化纳米晶纤维素（CNC）/乙烯醋酸乙烯醋共聚物(EVA)复合膜材料。通过紫外-可见分光光度计、电子万能试验机和透湿仪研究了酰胺化CNC/ EVA复合膜的光学性能、力学性能以及水蒸气阻隔性,并通过原子力显微镜研究热压处理的EVA复合膜的表面形貌。结果表明,添加三种不同碳链的酰胺化CNC都使 EVA膜的透光率有所降低,当添加量为5 %时,EVA膜透光率仍高达90%。一定程度的热压能够让酰胺化纳米晶纤维素在EVA基体中分散更均匀,使EVA复合膜的透光率提高了2%～3%;随着纳米晶纤维素含量的逐渐增加,三种酰胺化CNC/EVA膜的拉伸强度均逐渐增强,透湿率（WVTR值）均减小;酰胺化CNC含量相同时, 十六胺改性的纳米晶纤维素(CNC-N16)/EVA复合膜的力学性能和水蒸气阻隔效果优于相应的十二胺和正辛胺。