对NaOH/尿素法制备纤维素膜的孔结构的控制

为达到采用环境友好的工艺制备孔结构可控的纤维素膜的目的,以wNaOH=6%和w尿素=4%的水溶液为纤维素溶剂,采用浸渍沉淀相分离法制备了纤维素膜,考察了纤维素浓度、凝固浴种类、不溶性致孔剂添加量对纤维素膜微观形貌、平均孔径和孔隙率的影响规律。结果表明:使用wHCl=3%的水溶液做凝固浴,通过向制膜液中添加微量ZnO粉体,可制得孔隙率0.90左右、平均孔径成倍可调的纤维素膜。使用醇类做凝固浴可显著降低纤维素膜的孔隙率。上述因子的组合为制备具有灵活的孔隙率和平均孔径的纤维素膜提供了可能。     

纤维素在NaOH/尿素/硫脲复合溶剂体系中的溶解性能研究

纤维素可溶于NaOH/尿素/硫脲复合溶剂体系.实验采用正交实验的方法研究了NaOH/尿素/硫脲的浓度对纤维素溶解的影响,以及各种溶解条件对溶解效果的影响.通过用XRD、FT-IR表征了该体系下所得的再生纤维素膜.结果表明:纤维素在该水溶液体系下的最佳溶解条件:NaOH的质量分数7%,尿素的质量分数7%,硫脲的质量分数10%,冷冻温度-10℃,在该条件下对纤维素有很好的溶解性能且纤维素溶解再生后为纤维素Ⅱ.     

NMMO法纤维素膜的制备及力学性能

利用NMMO(N-甲基吗琳-N-氧化物)溶解纤维素并制备纤维素包装膜,研究了不同浆粕种类、聚合度和工艺条件对纤维素膜力学性能的影响.结果表明:以聚合度为1 460的针叶木浆为原料,浆粕质量分数为7%,凝固浴中水的体积分数为100%,凝固浴温度为20℃.增塑剂中甘油体积分数为30%时可制得力学性能较好的纤维素膜.     

吹膜法纤维素膜透水气性和取向结构的研究

探讨了以NMMO作溶剂时纤维素溶液的吹膜工艺中几个重要参数对薄膜透水气性的影响.实验发现:薄膜的透水气性与纤维素分子链的取向有着密切关系,且随着气隙长度、拉伸速度、吹胀比的增加而降低,但随着凝固浴温度的升高而增大.     

生物质棉纤维再生纤维素膜的制备与性能分析

以天然生物质棉纤维为原料,采用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(Li Cl/DMAC)溶解体系对其进行活化处理,配置不同质量分数的纤维素有机溶液系列,在不同凝固浴条件下,采用KW-4A匀胶机高速旋涂成膜和AFA-Ⅱ自动涂膜器低速平推成膜2种工艺,制备再生纤维素薄膜系列。通过运用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和表面接触角测试仪等分析设备对再生纤维素膜的大分子结构、力学性能、结晶度、热稳定性和表面浸润性进行各项性能的系列化表征,研究纤维素质量分数、凝固浴种类、制膜工艺对膜性能的影响。实验结果表明:采用KW-4A匀胶机高速成膜工艺、凝固浴为水浴、纤维素质量分数为3.5%时,制备的再生纤维素膜的各项性能最佳;与天然生物质棉纤维相比,再生纤维素膜结晶度变化很大,热稳定性与棉纤维变化趋势一致但有一定程度下降,表面浸润性良好。     

正交法设计分析制膜条件对纤维素膜力学性能的影响

选择气隙高度、凝固浴温度、拉伸速度3种工艺参数作为研究对象,并设计3因素4水平的正交实验来分析制膜条件对纤维素膜力学性能的影响.通过结果分析得出:影响纤维素膜力学性能的主要因素为凝固浴温度,其次为拉伸速度以及气隙高度.最优的制膜条件为:气隙高度32,mm,凝固浴温度20,℃、拉伸速度500,mm/min.最优组合所得纤维素膜拉伸强度为13.68,MPa、断裂伸长率为79.37%.对最优组合、正交表中综合评分最高值与最低值3种试样进行结晶度与断面结构的对比,结晶度分别为63.27%、72.7%、54.74%,在膜断面结构方面,最优组合膜较另外两者呈现出更均匀且致密的断面结构.     

纤维素在氢氧化钠/硫脲/尿素/水溶液中的溶解和溶液特性

使用氢氧化钠/硫脲/尿素/水溶液作为纤维素的复合溶剂,研究了纤维素在其中的溶解行为和溶液性质,发现该体系在-10℃条件下能快速溶解纤维素,其溶解是一个没有衍生物生成的直接过程,该纤维素溶液在过高温度下易凝胶化.     

Sol-gel法介孔SiO2膜的制备工艺研究

以正硅酸乙酯为硅源，氨水为催化剂，研究了sol-gel法介孔SiO₂膜的制备工艺，得到了制备SiO₂溶胶的优化工艺条件。发现催化剂氨的浓度是影响SiO₂溶胶质量的关键因素，在影响SiO₂膜制备的众多因素中，溶胶pH值、溶胶浓度和成膜助剂是影响膜制备的关键因素。实验发现，在适宜的条件例如合适的pH值下，溶胶-凝胶-干燥过程具有自适应性，能够自动调节凝胶和干燥速度，从而使凝胶干燥过程中存在的收缩在很大程度上得到减少甚至避免。采用液-液排除法对优化条件下制备的SiO₂膜的孔径分布进行了表征，结果表明，在实验条件下所获得的SiO₂膜的孔径分布在8.8～14.4nm。     

用渗流法制备多孔金属的孔结构及其控制

利用自行研制的填料粒子，采用独特的渗流法制备了多孔金属铝，提出了填料颗粒为球形时多孔金属孔隙率的计算模型，实验证明用此模型预测多孔金属的经是可行的，用该法制备的多孔金属具有理想的孔结构。     

改性再生纤维素膜的制备及表征

为了获得改性再生纤维素膜并对改性再生纤维素膜的性能有所了解,以聚乙烯醇(PVA)1750±50、1799和多壁碳纳米管(MWCNT)为材料分别对纤维素膜进行改性试验,通过差示扫描量热法和拉伸强度试验对改性膜进行了性能表征。结果表明:PVA1750±50、PVA1799、MWCNT与再生纤维素有良好的兼容性;PVA1750±50和PVA1799均能提高改性膜的拉伸强度;当PVA1750±50含量为1%时,改性膜热分解温度提高,热稳定性增强;改性膜的溶胀性较纯RC膜均有提高,吸水性能增强。     

纤维素在氢氧化锂／尿素水介质中的溶液性质研究

纤维素可以在氢氧化锂／尿素的混合水介质中溶解．选取三种不同分子量的纤维素，在N，N-二甲基乙酰胺／氯化锂体系中进行溶解，并通过粘度法，准确确定其分子量．而后，在4．2％氢氧化锂与12％尿素的水介质中溶解它们．通过粘度法测定其特性参数，得到该溶液体系的M—H方程：[η]=1．695×10^-3Mη^0.914（mL·g^-1）．并测定了体系的ML和q值分别为387．5nm^-1和6．1nm,显示纤维素在该溶剂中以半柔性链的形式存在．同时，采用SEM和POM（polarized optical microscopy）分别研究了纤维素在溶解前后结构的变化，同样证实在氢氧化锂／尿素体系中纤维素可以很好地被分散，且通过不同的组装方式形成新的集聚态结构．     

Pore structure prediction of coal-based microfiltration carbon membranes

This paper presents a method that is capable of predicting pore structure of coal-based microfiltration carbon membranes. The tubular carbon membranes are prepared from coal samples with different particle size and distribution by using the extrusion method. According to the relationship between properties of coal samples (particle size and distribution) and pore structure parameters of coal-based carbon membranes, the experiential equations of average pore size and porosity are concluded, and the change la...     

Lyocell纤维在NaOH溶液中膨胀规律的研究

研究了Lyocell纤维在NaOH溶液中膨胀的规律.发现在11%左右浓度的NaOH溶液中,Lyocell纤维的径向膨胀率最大.揭示了Lyocell纤维经NaOH溶液反复膨胀处理后呈现的一些特点,并结合Lyocell纤维的结构特点对这一现象给以初步的解释.     

Insights on cellulose hydrolysis in the porous structure of biomass particles using the lattice Boltzmann method

Lignocellulose biomass has been recognized as one of the most promising sources of low-cost and renewable biofuels, and its conversion into alternative fuels and valuable platform molecules has attracted widespread attention. The porous solid residue from lignocellulose biomass, which was pretreated by steam-stripping, is catalyzed by dilute sulfuric acid to form levulinic acid (LA). The process includes porous media diffusion, multicomponent reactive transport, liquid-solid interface reaction, and cellulose dissolution. Understanding the interactions between these complex physicochemical processes is the basis for optimizing the performance of the hydrolysis reaction. In this study, a porous reaction transport model based on the lattice Boltzmann method (LBM) was established to simulate the conversion of cellulose to LA which was catalyzed by dilute acid. The simulation results were compared with the existing experimental results to verify the accuracy of the model. The simulation results showed that temperature has a significant effect on hydrolysis and the highest carbon yield was obtained at 180 °C. Without considering the lignin reaction, the higher the sulfuric acid concentration, the better is the hydrolysis efficiency in the range of 4% – 8%. The influence of cellulose content and steam-stripping the residue porosity on the dissolution rate of cellulose was also evaluated. The average dissolution rate of cellulose is the highest within 75 min, when the porosity is 0.7 and the cellulose content is 50%.     

Lyocell纤维在NaOH溶液中膨胀规律的研究

研究了 Lyocell纤维在 Na OH溶液中膨胀的规律 .发现在 1 1 %左右浓度的Na OH溶液中 ,Lyocell纤维的径向膨胀率最大 .揭示了 Lyocell纤维经 Na OH溶液反复膨胀处理后呈现的一些特点 ,并结合 Lyocell纤维的结构特点对这一现象给以初步的解释 .     

煤气化半焦的孔隙结构

用氮气等温吸附(77K)方法测量了原煤及其加压、常压部分气化后半焦的BET比表面积,并通过BJH法计算了孔比表面积、孔容积、孔径和孔分布．结果表明,原煤在转化为半焦的过程中,孔隙结构变得发达,比表面积、孔比表面积和孔容积明显增大．实验发现半焦的孔比表面积和孔容积分布曲线存在2个明显的峰值,第1个尖峰对应的孔径稍小于2nm,说明微孔的比表面积大大增加;第2个尖峰对应的孔径在3.8nm左右,说明中孔的比表面积增加很快以至于出现了中孔的扩展．加压气化后的半焦孔隙结构更加发达,加压气化比常压气化更能促进半焦孔隙的生成和发展．     

醋酸纤维薄膜电泳分离血清蛋白实验的改进

针对学生在"血清蛋白的醋酸纤维薄膜电泳"实验中容易出现的诸多问题,结合多年的实验教学经验,改进了实验操作方法和条件。改进后每张图谱都显示出明显的5条区带,区带分离良好、轮廓清晰。实验的重复性好,适合应用在实验教学等相关领域。     

Effects of Coagulation Conditions on Tensile Properties of Regenerated Cellulose Fibers

The effects of coagulation conditions on tensile properties of the regenerated cellulose fibers prepared by wet-spinning from NaOH/thiourea/urea(8∶6.5∶8 by weight)aqueous solvent were investigated by tensile tester,X-ray diffraction(XRD),and scanning electron microscope(SEM).The results show that the tensile properties of the as-spun fibers change with the coagualtion concentration,temperature,and time.When the spinning solution is coagulated in 10% H2SO4/12.5% Na2SO4 aqueous solution,the as-spun fibers hav...