海藻纤维素气凝胶:从绿潮到新材料 被引量：3

1

作者 赵卫 卢芸 +6 位作者 欧阳欢 闫小美 潘若才 杨东江 佘希林 李坚 夏延致 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期34-39,共6页

系统讨论了绿潮浒苔的独特结构和功能特性,旨在制备纳米纤丝化的海藻纤维素和高比表面积的气凝胶材料,并为浒苔的高价值应用提供新的思路。将绿潮肇事种浒苔化学纯化脱去多糖、蛋白、脂肪后,用圆盘胶磨(20000 r/min,20 min)进行纳米纤丝... 系统讨论了绿潮浒苔的独特结构和功能特性,旨在制备纳米纤丝化的海藻纤维素和高比表面积的气凝胶材料,并为浒苔的高价值应用提供新的思路。将绿潮肇事种浒苔化学纯化脱去多糖、蛋白、脂肪后,用圆盘胶磨(20000 r/min,20 min)进行纳米纤丝化,制备出均一直径(大约40 nm)和高长径比的Iα纳米纤丝化纤维素。经由叔丁醇置换和冷冻干燥后可以制备出高比表面积(277 cm2/g)、密度为23 mg/cm3的柔性纳米纤丝化纤维素气凝胶。所有这些结果通过扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)进行分析。在此基础上,采用机械法直接用胶体磨将浒苔原料进行纳米纤丝化,冷冻干燥后制备出全组分的浒苔泡沫材料。 展开更多

关键词 纳米纤丝化 纤维素 海藻 气凝胶 泡沫

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高频超声法纳米纤丝化纤维素的制备与表征 被引量：23

2

作者 卢芸 孙庆丰 李坚 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第15期17-22,共6页

为制备均一直径和高长径比的纳米纤丝化α-纤维素(NFC),采用化学预处理和高频超声相结合的方法对落叶松木材进行脱除半纤维素、木质素以及纤丝化处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对制备... 为制备均一直径和高长径比的纳米纤丝化α-纤维素(NFC),采用化学预处理和高频超声相结合的方法对落叶松木材进行脱除半纤维素、木质素以及纤丝化处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对制备的NFC的形态特征、化学结构、晶型结构及结晶度进行表征。结果表明,制备的NFC具有均一直径(约35nm)和高长径比(>280);NFC的晶型结构为纤维素I型,结晶度为62.8%,比原料提高了14.2%;并利用NFC水分散液经冷冻干燥制备成了超透明的NFC薄膜和柔性的超轻泡沫材料。文中提供了一种新的制备纳米纤化天然生物质纤维素的有效方法,且具有高结晶度、高长径比和纳米尺寸的NFC是一种具有较大应用潜力的新型纳米材料。 展开更多

关键词 纳米纤丝化纤维素 高频超声 纳米材料 落叶松

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CNC、CNF及BC对纸张加固效果的比较研究 被引量：16

3

作者 李艳丽 邢惠萍 李玉虎 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期81-86,共6页

采用X射线衍射、接触角、紫外可见光谱、热分析等手段对纤维素纳米晶体(CNC)、纳米纤丝化纤维素(CNF)、细菌纤维素(BC)3种纳米纤维素性能进行表征,分别采用这3种纳米纤维素分散液处理纸样,以研究它们对纸样的加固效果。结果表明,与CNC和... 采用X射线衍射、接触角、紫外可见光谱、热分析等手段对纤维素纳米晶体(CNC)、纳米纤丝化纤维素(CNF)、细菌纤维素(BC)3种纳米纤维素性能进行表征,分别采用这3种纳米纤维素分散液处理纸样,以研究它们对纸样的加固效果。结果表明,与CNC和CNF相比,BC具有结晶度高、成膜后致密性好,热稳定性、透光性及强度性能好的优点;3种纳米纤维素均能对纸样起到一定的加固效果,其中BC能大幅度提高纸样的强度性能,且对纸样颜色的改变程度较小。 展开更多

关键词 纤维素纳米晶须 纳米纤丝化纤维素 细菌纤维素 纸张加固

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漂白竹浆疏水改性纳米纤丝化纤维素的制备和表征 被引量：10

4

作者 周静 沈葵忠 +3 位作者 房桂干 李漫 林艳 邓拥军 《林业工程学报》 北大核心 2017年第2期101-106,共6页

纳米纤丝化纤维素(NFC)通过化学改性的方法可以赋予其特殊表面性质。研究以漂白竹浆为原料,采用机械(球磨机和高压均质机)和化学改性相结合的方法,制备改性纳米纤丝化纤维素(m-NFC)。在球磨中使用丁酰氯为酰基化试剂,N,N-二甲基甲酰胺(D... 纳米纤丝化纤维素(NFC)通过化学改性的方法可以赋予其特殊表面性质。研究以漂白竹浆为原料,采用机械(球磨机和高压均质机)和化学改性相结合的方法,制备改性纳米纤丝化纤维素(m-NFC)。在球磨中使用丁酰氯为酰基化试剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为分散剂,降低纤维尺寸的同时对纸浆纤维进行化学改性,再经高压均质机处理制备了取代度为2.07的m-NFC。利用激光粒度分析仪、原子力显微镜(AFM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)对m-NFC的结构和形态进行表征。均质20次最高压力80 MPa制备的mNFC微纤丝长度为316.9 nm,直径分布在25~80 nm范围内,强物理机械力作用改变了m-NFC的晶体结构。改性后的m-NFC在低极性溶剂丙酮中具有较好的分散稳定性。研究结果可为纳米纤丝化纤维素应用于疏水性生物基质材料制备提供依据。 展开更多

关键词 纳米纤丝化纤维素 纳米纤丝化纤维素改性 取代度 分散性

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纳米纤维素基多层级孔道结构碳气凝胶的制备及在锂电池中的应用 被引量：7

5

作者 孔雪琳 卢芸 +4 位作者 叶贵超 李道浩 孙瑾 杨东江 殷亚方 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1941-1946,共6页

采用纳米精磨法对商品桉木浆进行纳米纤丝化处理,得到了高长径比、尺寸均一的纳米纤丝化纤维素(NFC),平均直径为230.10 nm,长度达数十微米.将其组装、干燥后制得具有大量介孔的纳米纤丝化纤维素气凝胶(NFCA).将NFCA在氮气氛围下高温碳... 采用纳米精磨法对商品桉木浆进行纳米纤丝化处理,得到了高长径比、尺寸均一的纳米纤丝化纤维素(NFC),平均直径为230.10 nm,长度达数十微米.将其组装、干燥后制得具有大量介孔的纳米纤丝化纤维素气凝胶(NFCA).将NFCA在氮气氛围下高温碳化制得碳气凝胶(CNFA),或在氢氧化钾条件下辅助碳化制得具有多层级孔道结构的碳气凝胶(CNFA-A),在保留的碳气凝胶骨架结构上进行孔洞构建.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)表征及Nanomeasure统计分析,发现NFC的平均直径经碳化后减小到53.16 nm.利用X射线衍射(XRD)、BET比表面积测试和拉曼光谱揭示了碳化处理对纳米纤维素结构、比表面积、石墨化程度和缺陷的影响.结果表明,KOH辅助碳化处理后的碳气凝胶不仅保留了纤维素气凝胶前驱体的网络结构,还在其骨架上二次构建了更多的微孔和介孔,其比表面积高达488.92 m2/g,总孔容为0.404 cm3/g,所得的碳骨架被部分石墨化,具有良好的导电性.这类源于生物质的高比表面积碳气凝胶在被用作锂离子电池(LIB)负极材料时表现出优异的电化学性能,在电流密度1 A/g下连续充放电1000次后比容量达到409 m A·h/g,在电流密度高达20 A/g下,比容量还能维持在219 m A·h/g. 展开更多

关键词 纳米纤丝化纤维素 气凝胶 碳化 多层级结构 锂离子电池

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纳米纤丝化纤维素制备及硅烷化改性 被引量：7

6

作者 王钰 刘志明 《生物质化学工程》 CAS 北大核心 2015年第2期17-20,共4页

以脱脂棉为原料,高压均质法制备纳米纤丝化纤维素（NFC）,并以三甲基氯硅烷和十八烷基三氯硅烷为改性剂,分别对NFC进行硅烷化改性。采用透射电子显微镜（ TEM）、傅里叶变换红外光谱（ FT-IR）、X射线衍射光谱（ XRD）、扫描电子显微镜... 以脱脂棉为原料,高压均质法制备纳米纤丝化纤维素（NFC）,并以三甲基氯硅烷和十八烷基三氯硅烷为改性剂,分别对NFC进行硅烷化改性。采用透射电子显微镜（ TEM）、傅里叶变换红外光谱（ FT-IR）、X射线衍射光谱（ XRD）、扫描电子显微镜（ SEM）对NFC和硅烷化改性NFC的超微形貌和结构等进行表征。研究结果表明NFC超微形貌呈纤丝状,直径尺寸大多为20 nm,长度尺寸主要分布在500~1000 nm,结构为纤维素Ⅰ型；FT-IR和SEM分析结果表明所制备的硅烷化改性NFC中,150μL三甲基氯硅烷改性NFC的改性效果较好,其超微形貌呈纤丝状。 展开更多

关键词 纳米纤丝化纤维素 硅烷化改性 表征

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毛竹纳米纤丝化纤维素球形气凝胶的制备和表征 被引量：5

7

作者 吴鹏 刘志明 +1 位作者 刘昕昕 王华敏 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期62-65,共4页

以毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.Pubescens)为原料,采用落球法制备纳米纤丝化纤维素(NFC)球形水凝胶,溶剂置换和超临界CO2干燥后得到了NFC球形气凝胶。通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、... 以毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.Pubescens)为原料,采用落球法制备纳米纤丝化纤维素(NFC)球形水凝胶,溶剂置换和超临界CO2干燥后得到了NFC球形气凝胶。通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和BET对NFC球形气凝胶的微观形貌、化学态、结晶结构和孔隙结构进行表征分析。研究结果表明,NFC水凝胶和气凝胶均为球形,其化学组成和结晶结构均与天然纤维素一致,NFC气凝胶的骨架通过丝状纳米纤丝化纤维素缠绕和聚集形成三维网络结构,NFC气凝胶具有较高的比表面积和孔隙体积,分别为173 m2/g和0.62 cm3/g。 展开更多

关键词 毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.Pubescens) 纳米纤丝化纤维素 球形气凝胶 孔隙结构

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毛竹纳米纤丝化纤维素/TiO_2气凝胶的制备及表征 被引量：4

8

作者 李婧 刘志明 金春德 《生物质化学工程》 CAS 北大核心 2016年第2期19-23,共5页

以钛酸四丁酯为原料,纳米纤丝化纤维素(NFC)为模板,制备NFC/Ti O2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)、比表面积及孔径分析仪对其进行表征。结果表明:NFC/Ti O2气凝胶中NFC保留了其原有的空... 以钛酸四丁酯为原料,纳米纤丝化纤维素(NFC)为模板,制备NFC/Ti O2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)、比表面积及孔径分析仪对其进行表征。结果表明:NFC/Ti O2气凝胶中NFC保留了其原有的空间网络结构;Ti O2主要以颗粒的形式附着在NFC表面;通过BET分析可知其比表面积为12.55 m2/g,平均孔径为17.07 nm。 展开更多

关键词 毛竹 纳米纤丝化纤维素 模板 二氧化钛

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硬脂酸改性纳米纤丝化纤维素的制备与表征 被引量：4

9

作者 曹坤丽 吴燕 +1 位作者 吴兆旭 朱文凯 《科技创新与应用》 2016年第28期32-33,共2页

报道了一种利用硬脂酸对纳米纤丝化纤维素(NFC)进行有机表面修饰的新方法,主要包括纳米纤丝化纤维素的制备、利用硬脂酸对纳米纤丝化纤维素进行有机表面修饰制得疏水材料以及改性材料的性能测定三个过程。通过对Attension光学接触角测... 报道了一种利用硬脂酸对纳米纤丝化纤维素(NFC)进行有机表面修饰的新方法,主要包括纳米纤丝化纤维素的制备、利用硬脂酸对纳米纤丝化纤维素进行有机表面修饰制得疏水材料以及改性材料的性能测定三个过程。通过对Attension光学接触角测量仪的数据分析,得到改性材料的水接触角为140.2°。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热场发射扫描电子镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对所得的改性材料进行表征,得出硬脂酸中的-COOH基团与纳米纤丝化纤维素表面-OH发生脱水反应,并将疏水性-CH3基团引入复合材料体系,复合材料表面的微纳米结构协同疏水性基团的共同作用,使改性产物具有疏水性。 展开更多

关键词 纳米纤丝化纤维素 硬脂酸 有机表面修饰 疏水

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纳米纤维素在微胶囊中应用的进展 被引量：3

10

作者 韩申杰 傅峰 +2 位作者 吕少一 黄景达 王思群 《木材工业》 北大核心 2018年第4期22-26,30,共6页

纳米纤维素来源广泛,具有优异的化学和电化学稳定性,机械强度和刚度高,大表面积以及轻质等特点,同时还具有广泛的可利用性、可再生性和生物降解性,已成为纳米技术研究重点之一。作者归纳纳米纤丝化纤维素、纳米晶纤维素、细菌纳米纤维... 纳米纤维素来源广泛,具有优异的化学和电化学稳定性,机械强度和刚度高,大表面积以及轻质等特点,同时还具有广泛的可利用性、可再生性和生物降解性,已成为纳米技术研究重点之一。作者归纳纳米纤丝化纤维素、纳米晶纤维素、细菌纳米纤维素的制备方法,及在微胶囊壁材应用方面的研究进展,提出今后纳米纤维素在微胶囊应用领域的研究方向。 展开更多

关键词 微胶囊 纳米纤丝化纤维素 纳米晶纤维素

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木质素磺酸钙活性接枝改性制备高性能无胶纳米纤丝化复合材料 被引量：1

11

作者 杨玉山 沈华杰 +2 位作者 王宪 王云龙 邱坚 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期96-100,共5页

为解决复合材料的制备加工设备特殊、工艺流程繁琐及材料强度低等问题,以木质纤维为原料,通过机械胶膜法将木纤维和木质素磺酸钙有效地复合在一起,再通过热压得到高性能纳米纤丝化复合材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT... 为解决复合材料的制备加工设备特殊、工艺流程繁琐及材料强度低等问题,以木质纤维为原料,通过机械胶膜法将木纤维和木质素磺酸钙有效地复合在一起,再通过热压得到高性能纳米纤丝化复合材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析复合材料的形貌结构、化学组分的主要基团和元素,对无胶纤维板和纳米纤丝化复合材料的力学指标进行比较,以探索纳米纤丝化复合材料的机械性能。结果表明:木纤维机械胶磨会使木纤维分层分支,无胶热压纳米纤丝化复合材料呈层状结构;木质素磺酸钙与木纤维胶磨后能够有效地粘合在一起,增加表面活性;与无胶纤维板相比,纳米纤丝化复合材料的静曲强度、弹性模量、内结合强度均提高,比纯木纤维板分别提高213%、178%、263%,比胶磨纤维材料分别提高15%、14%、22%;而吸水厚度膨胀率分别降低了51%、22%。 展开更多

关键词 木纤维 接枝改性 木质素磺酸钙 纳米纤丝化复合材料 力学性能

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毛竹NFC/SiO_2气凝胶的制备和疏水改性 被引量：1

12

作者 李婧 刘志明 《纤维素科学与技术》 CAS CSCD 2016年第1期49-54,共6页

以毛竹为原料,高压均质法制备纳米纤丝化纤维素(NFC),再采用溶胶―凝胶法制备NFC/二氧化硅(SiO_2)气凝胶。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等对其进行表征,通过改变正硅酸乙酯/无水乙醇... 以毛竹为原料,高压均质法制备纳米纤丝化纤维素(NFC),再采用溶胶―凝胶法制备NFC/二氧化硅(SiO_2)气凝胶。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等对其进行表征,通过改变正硅酸乙酯/无水乙醇的体积比获得样品微观形貌较佳的反应工艺条件,并采用十八烷基三氯硅烷的正己烷溶液对NFC/SiO_2气凝胶进行疏水改性,用接触角测量仪测试改性NFC/SiO_2气凝胶的疏水性能。研究结果表明NFC/SiO_2气凝胶在正硅酸乙酯/无水乙醇体积比为1.25%时,二氧化硅复合效率高,且所获得的气凝胶形貌较好,二氧化硅以颗粒的形式附着在纳米纤丝化纤维素表面。改性NFC/SiO_2气凝胶接触角为132°,达到疏水状态。 展开更多

关键词 毛竹 纳米纤丝化纤维素(NFC) 模板 正硅酸乙酯/无水乙醇醇解液 疏水改性

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基于柚木废弃物纳米纤丝化木质纤维素体系的高机械性能生物质材料构建

13

作者 杨玉山 沈华杰 邱坚 《西南林业大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第6期146-152,共7页

以柚木加工剩余物纤维为原料,通过初步粉碎后用胶体磨机械胶磨,无胶热压得到高机械性能生物质材料。结果表明:柚木废弃物原料通过机械热胶磨后,木纤维会分层分支且无胶热压后呈层状结构;木质纤维素之间由于羟基能够有效的交联在一起,增... 以柚木加工剩余物纤维为原料,通过初步粉碎后用胶体磨机械胶磨,无胶热压得到高机械性能生物质材料。结果表明:柚木废弃物原料通过机械热胶磨后,木纤维会分层分支且无胶热压后呈层状结构;木质纤维素之间由于羟基能够有效的交联在一起,增加其表面羟基的接触面积;生物质材料的剖面密度中间分布均匀且峰值和谷值之比约为1.16∶1;其静曲强度、弹性模量、内结合强度分别为115.27、10797.43、0.973 MPa,分别是素材纤维材料的5.1、2.5、4.5倍;同时还表现出一定的尺寸稳定性,及吸水厚度膨胀率仅为5.77%,比柚木废弃物原木质纤维材料降低了76.88%。生物质材料的剖面密度、静曲强度、弹性模量、内结合强度以及吸水厚度膨胀率均优于柚木废弃物原木质纤维材料。 展开更多

关键词 柚木废弃物 纳米纤丝化木质纤维素 生物质材料 剖面密度 机械性能

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自清洁超疏水无胶纳米纤丝化复合材料的制备及其性能

14

作者 杨玉山 沈华杰 +1 位作者 王宪 邱坚 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期80-85,共6页

以松木纤维为原料,通过机械胶膜法将松木纤维和改性贝壳粉体有效地复合在一起,再通过无胶热压得到高机械性能、自清洁超疏水复合材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料的形貌结构、化... 以松木纤维为原料,通过机械胶膜法将松木纤维和改性贝壳粉体有效地复合在一起,再通过无胶热压得到高机械性能、自清洁超疏水复合材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料的形貌结构、化学组分的主要基团和元素变化进行分析,对其润湿性能进行探索以确定自清洁超疏水特性。结果表明:SEM显示贝壳粉体与松木纤维能够有效地粘合在一起;木质纤维素复合材料FTIR谱图显示,在1498 cm^-1处的离子的晶格振动峰变宽,即木质纤维素复合材料与改性贝壳粉体发生化学吸附,即活化改性产生新的化学键;XPS图谱显示通过OH-键在自清洁超疏水木质纤维素复合材料表面上附着有改性贝壳粉体;木质纤维素复合材料表面水接触角为153°,表面的石墨粉被滚动的水滴带走,水滴中充满了污染物,显示出自清洁能力,形成一个清洁的表面;纳米木质纤维素/甲壳素复合材料的静曲强度、弹性模量、内结合强度分别为34.04、7043、0.955 MPa;同时还表现出一定的尺寸稳定性,及吸水厚度膨胀率仅为3.32%。 展开更多

关键词 松木纤维 贝壳粉体 无胶纳米纤丝化复合材料 机械性能 自清洁超疏水

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仿生棉花“轻柔飘逸”特性自组装制备纳米纤丝化纤维素气凝胶

15

作者 范必涛 胡啸剑 +2 位作者 王汉伟 孙庆丰 金春德 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第19期116-119,共4页

根据仿生棉花"轻柔飘逸"的特性,制备了具有超轻、超疏水、弹性和可折叠性能的一种新型纳米纤丝化纤维素(NFC)气凝胶。将废弃的枯落竹叶通过一系列化学处理,获得纯化的枯落竹叶纤维素。纤维素通过超声处理,可以将纤维素束分散... 根据仿生棉花"轻柔飘逸"的特性,制备了具有超轻、超疏水、弹性和可折叠性能的一种新型纳米纤丝化纤维素(NFC)气凝胶。将废弃的枯落竹叶通过一系列化学处理,获得纯化的枯落竹叶纤维素。纤维素通过超声处理,可以将纤维素束分散成纳米纤维素纤维,经过冷冻干燥,制备NFC气凝胶。再通过MTMS处理,制备出具有这些性能的NFC气凝胶。采用接触角测量仪测得接触角为152°。通过扫描电子显微镜(SEM)和能量弥散X射线分析(EDS)对纯化的纤维素和制备的气凝胶的表面形貌和能谱进行分析,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对枯落竹叶、纯化后的纤维素和获得的气凝胶进行官能团分析。该研究所用试剂均为绿色环保,为绿色气凝胶的制备提供了科学思路。 展开更多

关键词 纳米纤丝化纤维素气凝胶 自组装 超轻 超疏水 可折叠

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