1. 研究目的与意义
纤维素是地球上最丰富的可再生天然资源,人们在重视纤维素使用性能的同时,对纤维素的利用、处理和研究也进行了重新的认识和发掘。
它是一种多羟基的线形高分子化合物,并且分子间通过氢键形成超分子结构,可以用作模板来引导纳米金属晶体的生长,通过纤维素上基团的配位或电荷作用,控制无机金属纳米粒子的合成,制备纳米金属粒子粒径、分布和形态可控的金属纳米粒子/纤维素纤维复合材料。
并在此基础上,对铁纳米粒子/纤维素纤维复合材料进行炭化,制备了较高石墨化程度的炭材料,最后将炭材料石墨化制得石墨。
2. 国内外研究现状分析
zakaria s等人利用纤维的内腔作用负载fe3o4载磁性纳米粒子,从而制备了磁性纸,并通过明矾的絮凝作用和聚醚酰亚胺(pei)的助留作用,其纤维负载粒子含量达到0.2261g/g。
suber l分别采用树脂基体和纤维素基体作为模板剂和稳定剂,采用原位法合成了氧化铁纳米粒子。
研究发现:树脂基体合成的氧化铁纳米粒子的平均孔径为7nm,且粒子分布于树脂的孔道和团聚于树脂球的表面。
3. 研究的基本内容与计划
1、甘蔗渣纤维素提取
1.1 预处理:甘蔗渣,蒸馏水冲洗,烘干,粉碎,过40目,加甲苯和乙醇(ν:ν=2:1)混合液,沸水浴脱蜡6h;乙醇洗涤,抽滤,加0.1 mol/l盐酸,85℃水浴处理1 h,除酸溶性果胶;加蒸馏水,80℃水浴搅拌2 h,除水溶性多糖,抽滤,干燥,储存备用。
1.2 工艺流程:甘蔗渣→清洗→干燥→粉碎→过筛→脱蜡→除酸溶性果胶→除水溶性多糖→干燥→naoh和h2o2混合溶液处理→naclo2和乙酸混合液处理→洗涤→干燥→甘蔗渣纤维素。
4. 研究创新点
(1):利用纤维素纤维上基团的配位或电荷作用,控制无机金属纳米粒子的合成,制备金属纳米粒子粒径、分布和形态可控的金属纳米粒子/纤维素纤维复合材料材料,为金属纳米粒子的合成提供了一个绿色的合成方法。
(2):对金属纳米粒子/纤维素纤维复合材料进行炭化,制备功能炭材料,为金属催化炭化理论提供一定的理论基础。
