纤维素纳米晶体

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点击次数:4735 更新时间:2017年02月16日16:01:17 打印此页 关闭

纤维素纳米晶是一种一维纳米材料通常直径为:520 nm,长度50300 nm的刚性棒状纤维素材料它具有高纯度、高结晶度、高聚合度、高杨氏模量、高强度等材料性能以及轻质可降解性、生物相容性和可再生性等环境友好特性,在新型复合材料领域表现出及其可观的应用前景

它力学性能突出,纤维素纳米晶与普通纤维材料相比,拥有优越的机械性能,理论上其杨氏模量可达 150 GPa,堪比钢铁、玻璃、碳纤维和碳纳米管。纤维素纳米晶又具有很低的密度(1.5 Kg·m-3),是理想的结构增强材料。化学性质活泼;纤维素纳米晶表面含有丰富的羟基,纤维素分子链中的葡萄糖单元上有三个活泼的羟基:一个伯羟基和两个仲羟基。它们可以作为反应活性位点进行原位复合反应,例如形成无机纳米颗粒/纤维素纳米晶复合材料,为纤维素纳米晶的功能创造了条件。

以浓硫酸水解制备的纤维素纳米晶表面带负电赋予其在水中稳定的悬浮性能,这是因为硫酸酯化了纤维素纳米晶表面的羟基生成磺酸酯,产生很强的静电排斥作用。浓硫酸水解处理得到的纤维素纳米晶水溶液,在一定浓度下可以形成手性向列型液晶相材料1959年,Marchessualt 等人首先发现了纤维素纳米晶的手性液晶性质,引起了人们的广泛关注。纤维素纳米晶的手性液晶既可用于制备具有特殊手性光学性质的薄膜材料,也可以作为一种特殊的液晶模板,用于制备具有手性孔排列的多孔结构材料。目前,越来越多的研究结果表面,纳米纤维素晶已经在纳米光学传感器、新型防伪材料、装饰材料以及手性分离和手性催化等领域具有极大的应用研究价值。


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