纤维素基三维纳米材料表面改性
纤维素基材料的改性与性能优化
纤维素基材料的改性与性能优化纤维素是地球上最丰富的天然有机聚合物之一，广泛存在于植物细胞壁中。
由于其具有可再生、可生物降解、生物相容性好等优点，纤维素基材料在众多领域展现出了巨大的应用潜力。
然而，纤维素本身的一些特性限制了其直接应用，因此对纤维素基材料进行改性以优化其性能成为了研究的热点。
纤维素的结构特点决定了其化学性质相对稳定，在常见溶剂中的溶解性较差，这给其加工和应用带来了一定的困难。
同时，纤维素的机械性能、热稳定性等也有待提高，以满足不同领域的特殊需求。
对纤维素基材料的改性方法多种多样，化学改性是其中较为常见的一种。
通过酯化、醚化等反应，可以在纤维素分子链上引入不同的官能团，从而改变其物理和化学性质。
例如，纤维素的酯化反应可以使其具有更好的疏水性，拓宽其在防水领域的应用；醚化反应则可以增加纤维素在有机溶剂中的溶解性，便于进一步的加工处理。
物理改性也是优化纤维素基材料性能的有效手段。
比如，通过对纤维素进行微细化处理，制备成纳米纤维素，可以显著提高材料的比表面积和机械强度。
纳米纤维素具有高长径比和优异的力学性能，可用于增强复合材料的强度和韧性。
此外，将纤维素与其他材料进行共混也是一种物理改性方法。
通过选择合适的共混组分和比例，可以综合各组分的优点，获得性能更优的复合材料。
在纤维素基材料的改性过程中，接枝共聚也是一种重要的方法。
通过将具有特定功能的聚合物链段接枝到纤维素分子上，可以赋予纤维素新的性能。
例如，接枝具有抗静电性能的聚合物可以使纤维素基材料在电子领域得到应用；接枝具有抗菌性能的聚合物则可以使其在医疗卫生领域发挥作用。
除了单一的改性方法，多种改性方法的组合往往能够取得更好的效果。
例如，先对纤维素进行化学改性以改善其溶解性，然后再进行物理共混，制备出的复合材料性能可能会优于单独使用一种改性方法得到的材料。
改性后的纤维素基材料在性能上得到了显著优化。
在机械性能方面，经过增强处理后的纤维素基复合材料的强度和韧性大幅提高，能够满足结构材料的要求。
醋酸纤维素塑料的表面性能及表面改性研究
醋酸纤维素塑料的表面性能及表面改性研究摘要醋酸纤维素塑料是一种生物可降解塑料，在可持续发展的理念下，受到广泛关注。
然而，由于其特殊的化学结构和物理性质，醋酸纤维素塑料的表面性能对其应用效果具有重要影响。
因此，本文对醋酸纤维素塑料的表面性能进行了研究，并探讨了不同方法进行的表面改性对其性能的影响。
1. 引言随着人们对环境保护的日益关注，生物可降解塑料作为一种可替代传统塑料的新型材料，受到了广泛关注。
醋酸纤维素塑料作为一种常见的生物可降解塑料，由于其材料来源易得、可再生性好、可降解性能优良等优点，被广泛用于包装、农业、医疗等领域。
然而，由于醋酸纤维素塑料的高度结晶性和低耐湿性等特性，其表面性能对其应用效果具有重要影响。
2.醋酸纤维素塑料的表面性能2.1 表面能醋酸纤维素塑料的表面能是其表面性能的重要指标之一。
表面能通常分为极性成分和非极性成分，其中极性成分决定了材料的亲水性能和润湿性能。
文献研究表明，醋酸纤维素塑料的表面能主要由醋酸纤维素基团中的羟基和醛基等极性基团所决定。
较高的表面能使得醋酸纤维素塑料更容易吸附水分和其他极性液体，从而影响其水接触角和界面粘附能力。
2.2 表面形貌醋酸纤维素塑料的表面形貌对其表面性能也具有重要影响。
传统的醋酸纤维素塑料表面呈现出较大的颗粒性状，粗糙度较高。
这种不规则表面形貌导致了较高的表面能以及不利于光学、电学和机械性能的表现。
3. 表面改性方法针对醋酸纤维素塑料的表面性能，人们通过不同的表面改性方法进行研究，以提高其应用效果。
3.1 化学改性化学改性是通过在醋酸纤维素塑料表面引入新的官能团，改变其化学结构以改善其表面性能。
例如，一些研究表明，通过对醋酸纤维素塑料表面进行酯化、取代反应或添加辅助剂等方法，可以显著减少其表面能，提高其亲水性。
同时，还可以通过与其他功能性高分子材料进行共聚合或复合改性，以改善醋酸纤维素塑料的力学性能和耐候性能。
3.2 物理改性物理改性是通过改变醋酸纤维素塑料的表面形貌和结构来改善其表面性能。
PBO_纤维表面改性处理的研究进展
表面技术第53卷第1期PBO纤维表面改性处理的研究进展杨超杰，吴喜娜，魏浩，王国军*（哈尔滨工程大学 青岛创新发展基地，山东 青岛 266000）摘要：聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）纤维因其比强度高、比模量高、耐热性好、阻燃性好以及优异的介电性能，现已在安全防护、建筑汽车等领域得到广泛应用。
由于PBO纤维表面光滑、化学惰性，导致其与基体树脂界面结合差，进一步影响复合材料的整体性能，这大大限制了PBO纤维优异综合性能的发挥，所以对PBO纤维表面进行改性处理显得尤为重要。
介绍了近年来国内外针对PBO纤维不同表面改性方法及对应复合材料性能改善程度的研究进展，从PBO纤维改性方法的分类入手，阐述了各种方法的基本原理。
通过对这些处理方法的比较，阐述了国内PBO纤维表面改性的研究进展，指出了国内外在PBO纤维表面改性处理上的差距，为未来的发展方向提供了参考。
PBO纤维表面改性方法包括化学刻蚀法、等离子体处理、表面涂层法、化学接枝法、紫外刻蚀法、上浆剂处理等。
各种改性技术各有利弊，在选择改性方法时，理应考虑达到工艺快捷有效、经济环保和无损纤维性能等指标。
未来，在PBO纤维表面改性的处理方法领域，将逐步向绿色环保的上浆剂处理方向发展。
关键词：聚对苯撑苯并二噁唑纤维；表面改性；界面；复合材料中图分类号：TB34 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)01-0048-08DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.01.004Research Progress on Surface Modification of PBO FiberYANG Chaojie, WU Xina, WEI Hao, WANG Guojun*(Qingdao Innovation and Development Base, Harbin Engineering University, Shandong Qingdao 266000, China)ABSTRACT: PBO fiber has become the ultimate choice in many fields because of its high specific strength, high specific modulus, good heat resistance, good flame retardant and excellent dielectric properties, and has been widely used in aerospace, national defense weapons, safety protection, construction and automobile fields. Because the surface of PBO fiber is smooth and chemically inert, the interface between PBO fiber and matrix resin is poor, which further affects the overall performance of the composite material, and greatly limits the play of the excellent comprehensive performance of PBO fiber, so it is particularly important to modify the surface of PBO fiber. In this paper, the research progress of different surface modification methods of PBO fibers and the improvement of composite properties in recent years were reviewed. Surface modification was mainly made to change the chemical composition and structure of the surface, improve the number of polar groups and reactive groups;change the surface morphology, improve the roughness and specific surface area; increase the surface free energy and improve the surface wettability. All the above modification effects must minimize the negative effects on the bulk properties of fibers.Finally, it was pointed out that the current surface treatment methods of PBO fibers were still insufficient, and it was necessary收稿日期：2022-12-15；修订日期：2023-04-03Received：2022-12-15；Revised：2023-04-03引文格式：杨超杰, 吴喜娜, 魏浩, 等. PBO纤维表面改性处理的研究进展[J]. 表面技术, 2024, 53(1): 48-55.YANG Chaojie, WU Xina, WEI Hao, et al. Research Progress on Surface Modification of PBO Fiber[J]. Surface Technology, 2024, 53(1): 48-55.*通信作者（Corresponding author）第53卷第1期杨超杰，等：PBO纤维表面改性处理的研究进展·49·and urgent to find a green and efficient modification method. In recent years, with the development of fiber surface modification technology, PBO fiber modification methods have been fully developed, and the corresponding application fields have been expanded. In this paper, the different surface modification methods of PBO fiber and the improvement of the properties of composite materials were introduced. Starting from the classification of PBO fiber modification methods, the basic principles of each method were expounded, and the advantages and disadvantages of each method and the scope of application were clarified.Based on six modification methods, the surface modification methods of PBO fiber at home and abroad were investigated. By comparing these treatment methods, the research progress of PBO fiber surface modification at home and abroad was confirmed, the gap between domestic and foreign PBO fiber surface modification treatment was clear, and the future development direction was pointed out. PBO fiber surface modification methods include chemical etching, plasma treatment, surface coating, chemical grafting, ultraviolet etching, and sizing agent treatment. Each modification technology has its own advantages and disadvantages.When selecting a modification method, it is required to consider the fast and effective process, economic and environmental protection and non-destructive fiber properties. The surface treatment method of sizing agent can meet the above requirements.In recent years, the introduction of active nanoparticles such as graphene oxide, carbon nanotubes and silica into sizing agents to improve interface adhesion has become a research focus. The prepared nanocomposites not only have stronger interface, but also show many attractive functions, such as photothermal conversion, interface self-healing, etc. In addition, as a non-damaging method, surface sizing is an ideal method to achieve uniform UV shielding or light absorption ability on the surface of PBO fiber, which can effectively reduce UV intensity and block UV irradiation. In the future, in surface modification treatment of PBO fiber, the direction of environmental protection sizing agent treatment will be gradually developed.KEY WORDS: poly(p-phenylene-2,6-benzoxazole) fiber; surface modification; interface; composite materials聚对苯撑苯并二 唑（PBO）纤维因其优异的性能，特别是突出的力学性能、热稳定性、低密度，成为一种很有前途的增强先进复合材料的有机纤维之王[1]。
纤维素纳米晶表面功能化改性及其性能研究
纤维素纳米晶表面功能化改性及其性能研究梁涛;王玮;张佰开;白绘宇【摘要】采用原位溶剂交换且绿色环保的方法将L-苹果酸(MA)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性,制备一种酯化CNC.通过红外光谱(FT-IR)和13C核磁共振(13C-NMR)证明了L-苹果酸成功的接枝到了CNC的表面;X-射线衍射(XRD)和热重(TGA)分析表明,L-苹果酸未破环CNC的晶体结构,且CNC的热分解温度由185℃上升到224℃,改性后CNC的热稳定性得到了提高.同时,也初步探讨和分析其对聚乙烯醇(PVA)基体性能影响.【期刊名称】《纤维素科学与技术》【年(卷),期】2017(025)003【总页数】7页(P39-45)【关键词】纤维素纳米晶;L-苹果酸;表面改性;聚乙烯醇【作者】梁涛;王玮;张佰开;白绘宇【作者单位】江南大学合成与生物胶体教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡 214122;江南大学合成与生物胶体教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡 214122;江南大学合成与生物胶体教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡 214122;江南大学合成与生物胶体教育部重点实验室化学与材料工程学院,江苏无锡 214122【正文语种】中文【中图分类】O636.11纳米纤维素由于符合材料发展的高性能化、功能化和精细化的发展趋势，已成为纤维素科学和技术领域的最具发展潜力的材料[1]。
根据材料来源和形态结构的差异，纳米纤维素可分成不同的种类[2]。
其中纤维素纳米晶（cellulose nanocrystals, CNC）由于制备方法较简单，生产成本较低，因而受到了广泛的重视。
CNC除保持了纤维素质轻、可降解、生物相容和可再生等特性，还具有优异的机械性能和大的比表面积[3-4]，使其在造纸、包装、食品、化妆品、医学等方面得到了广泛应用[5-6]。
虽然CNC的大分子链上含有大量的羟基官能团，但其化学反应的可及度低，这一特性限制了 CNC功能性及其应用范围，因此就需要对CNC进行化学改性[7]。
纳米纤维素表面烷基化特性的研究
纳米纤维素表面烷基化特性的研究
纳米纤维素是一种新型的材料，具有较高的比表面积和机械性能，在多个领域中有着广泛的应用前景。
然而，其表面化学性质较为活泼，易受到水、氧等环境因素的影响。
因此，表面化学修饰是提高纳米纤维素应用性能的关键。
烷基化是一种常用的纳米纤维素表面修饰方法，其可通过与纳米纤维素表面进行相互作用，增强其机械性能、疏水性能和化学稳定性。
烷基化过程可以利用烷基试剂，如氯化烷基，与纳米纤维素表面羟基部分发生反应，使其表面形成烷基化层。
烷基化的程度和性质将直接影响最终修饰后的纳米纤维素的物理和化学性质。
一些研究表明，纳米纤维素表面烷基化的程度影响纳米纤维素的疏水性能及耐水性。
例如，纳米纤维素表面烷基化程度增强，其亲水性下降，疏水性增强。
这些改性后的纳米纤维素可应用于各种领域，如生物医学制品、食品、布料和纸制品等。
另一方面，研究表明，不同来源和制备方法的纳米纤维素对烷基试剂的反应情况也具有较大差异，不同来源和制备方法的纳米纤维素其表面羟基密度不同，纳米纤维素表面烷基化原理也不尽相同。
总之，纳米纤维素表面烷基化是一种重要的纳米纤维素表面修饰方法。
通过对其程度和性质的控制，可以实现对其疏水化、耐水性等方面的调控，扩大其在不同领域的应用范围。
同时，
不同来源和制备方法的纳米纤维素其表面烷基化特性也存在差异，在研究和应用过程中需要注意。
纳米纤维素改性及其应用研究进展
纳米纤维素改性及其应用研究进展随着科技的不断发展，纳米技术已经成为了现代科学的一个热门领域。
纳米纤维素是其中重要的研究方向之一。
纳米纤维素由许多小的纤维素晶胞合并而成，因其具有生物可降解、生物相容性高等特点，被广泛应用于药物传递、纸张生产、能源材料等领域。
同时，通过对纳米纤维素的改性可以提高其性能，拓展其应用范围，因此，纳米纤维素的改性及其应用研究成为了当前的研究热点。
一、纳米纤维素的性质与特点纳米纤维素是以纤维素为主要成分的一种生物可降解材料，其具有以下几个特点：1.生物可降解性纳米纤维素是一种天然材料，可分解为二氧化碳和水，不会对环境造成污染。
2.生物相容性由于纳米纤维素是天然材料，与生物体相容性极高，不会对生物体造成损害。
3.高比表面积纳米纤维素的比表面积很大，在材料科学和生物医学领域有很多应用。
4.具有高度的透明度纳米纤维素是非常透明的，适合制造透明材料。
二、纳米纤维素的改性方法纳米纤维素作为一种新型材料，其性能还需要通过改性方式来提高，让其更好地应用于不同领域。
目前常见的纳米纤维素改性方法有以下几种：1.化学改性化学方法是目前最常用的改性方法之一。
通过改变纳米纤维素表面的化学结构，增强其化学活性，提高纳米纤维素与其他物质的相容性。
2.物理改性物理方法通常是改变纳米纤维素的结构或物理性质，从而达到提高其性能的目的。
如超声波处理、高温处理等。
3.生物改性生物改性是通过微生物、生物酶等生物体介入作用于纳米纤维素上，改变其原有性质，提高其生物相容性和生物可降解性等。
三、纳米纤维素的应用研究进展现阶段，纳米纤维素在许多领域得到了广泛的应用。
其中，主要有以下几个领域：1.药物传递领域纳米纤维素的生物可降解、生物相容性高等特性使其在药物传递领域得到了广泛的应用。
纳米纤维素结构具有一定的孔隙度和可溶性，可被用于药物的吸附和释放等。
2.纸张生产领域纳米纤维素在纸张生产中的应用也得到了广泛的关注。
其强度和超白度的特点使其能够代替部分化学浆制作高质量的印刷纸和包装纸。
浅谈纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料
浅谈纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料由于纖维素纳米纤维有着比较特殊的结构以及性能特征，所以在对增强聚合物，制作复合材料方面有着十分广泛的运用。
本文主要阐述了纤维素纳米纤维的特点，以及对纤维素纳米纤维进行化学改性分析并简述纤维素纳米纤维增强聚合物的研究进展。
标签：纤维素纳米纤维;增强;复合材料一、CNF的表面化学改性CNF有着一定的纳米尺度，并且含有着数量较多的羟基，所以经常会产生团聚的情况，而且CNF和非极性聚合物的相容效果并不理想。
通过对研究CNF 进行化学改性，控制CNF表面的极性以及自由能，有效地加强了CNF和增强聚合物的相容性，制备了性能非常优秀的复合材料。
一般用到的CNF表面化学改性方式主要包括将CNF表面进行衍生化和表面接枝等。
（一）表面衍生化CNF的表面衍生化改性通常都是针对CNF中的羟基所产生的相关衍生化反应，其中，最常见的便是CNF的表面酯化和醚化改性。
和一些低分子醇类材料相同，CNF也能与酸产生反应并产生纳米纤维素酯，而和烷基化剂发生反应产生纳米纤维素醚等。
CNF的酯化改性一般包含乙酰化等，其反应过程可以在多种溶液中进行，产生相关的取代度不一的物质。
而醚化改性通常是按照对CNF 极性的需求，通过各种醚化剂的使用，使其和CNF中的羟基发生脱水成谜反应，实现减少CNF表面极性的目标。
CNF进行衍生化改性之后，表面极性大大降低，表面的羟基变为非极性基团，并且加强了CNF和非极性聚合物的反应效果以及相容性。
（二）表面枝接CNF的表面枝接改性一般都是利用游离基聚合和加成反应，来把聚合物中体积较大的分子移接到CNF中，使CNF的直接聚合物既可以拥有CNF原本优秀的特征，还能够具有合成聚合物的新特性，比如稳定性和吸水性等。
把聚己内酯在催化剂的催化下通过开环聚合反应的方式移接到CNF中，加强CNF在非极性有机溶液中的散布能力。
移接到CNF中的聚合物分子不但能为CNF提高性能活性，而且还可以在横向上产生反应，相互结合，也提高了CNF分子的结构密集性。
《2024年纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展》范文
《纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展》篇一一、引言纤维素作为一种天然的生物高分子，广泛存在于植物、微生物和动物组织中，具有优异的物理和化学性质。
近年来，随着环保意识的增强和科技的进步，纤维素的改性及其在废水处理中的应用逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨纤维素的改性方法及其在废水处理中的应用研究进展。
二、纤维素的改性方法纤维素的改性主要分为物理改性、化学改性和生物改性三种方法。
1. 物理改性：物理改性主要是通过物理手段改变纤维素的形态、结构或表面性质，如通过机械研磨、热处理、电离辐射等方法改变纤维素的结晶度、孔隙结构和表面形态。
2. 化学改性：化学改性是通过化学试剂与纤维素分子中的羟基发生反应，引入其他官能团或改变纤维素的结构，从而改善其性能。
常见的化学改性方法包括酯化、醚化、接枝共聚等。
3. 生物改性：生物改性是利用微生物或酶对纤维素进行降解或修饰，以改善其性能。
这种方法具有环保、高效等优点，但需要较长的反应时间和较高的技术要求。
三、纤维素在废水处理中的应用纤维素及其改性产物在废水处理中具有广泛的应用，主要包括吸附、絮凝、生物载体等方面。
1. 吸附：纤维素的吸附性能主要源于其丰富的羟基和三维网状结构。
经过改性后，纤维素的吸附性能得到进一步提高，可用于去除废水中的重金属离子、有机物等污染物。
2. 絮凝：纤维素及其衍生物可以作为天然的絮凝剂，通过电性中和、网捕卷扫等作用使废水中的悬浮物、胶体等凝聚沉淀，从而降低废水的浊度和有机物含量。
3. 生物载体：纤维素具有良好的生物相容性和生物活性，可作为微生物的载体，提高微生物的附着能力和生物活性，从而强化废水处理效果。
四、研究进展近年来，纤维素的改性及其在废水处理中的应用研究取得了显著的进展。
一方面，新的改性方法不断涌现，如纳米纤维素、纤维素基复合材料等，为纤维素的应用提供了更广阔的空间。
另一方面，纤维素在废水处理中的应用领域也在不断扩大，如用于处理重金属废水、染料废水、石油化工废水等。
纳米微晶纤维素的制备、改性及其增强复合材料性能的研究
纳米微晶纤维素的制备、改性及其增强复合材料性能的研究一、本文概述随着纳米科技的快速发展，纳米材料在各个领域的应用日益广泛。
纳米微晶纤维素（Nanocrystalline Cellulose, NCC）作为一种新兴的纳米材料，因其独特的物理和化学性质，在增强复合材料性能方面具有巨大的潜力。
本文旨在探讨纳米微晶纤维素的制备技术、改性方法，以及其在增强复合材料性能方面的应用。
我们将详细介绍纳米微晶纤维素的制备过程，包括原料选择、预处理、酸解条件优化等关键步骤，并分析影响制备效果的主要因素。
随后，我们将探讨纳米微晶纤维素的改性方法，如表面修饰、复合改性等，以提高其在复合材料中的相容性和性能。
在此基础上，本文将重点研究纳米微晶纤维素增强复合材料的性能。
我们将通过对比实验，分析纳米微晶纤维素在复合材料中的分散性、界面结合强度、力学性能等关键指标，探讨其对复合材料性能的影响机制。
我们还将考察纳米微晶纤维素在不同复合材料体系中的应用效果，为其在实际工程中的应用提供理论支持。
本文的研究不仅有助于深入理解纳米微晶纤维素的制备与改性技术，还将为开发高性能复合材料提供新的思路和方法。
我们期望通过本文的研究，为纳米微晶纤维素在复合材料领域的广泛应用奠定坚实基础。
二、纳米微晶纤维素的制备纳米微晶纤维素（Nanocrystalline Cellulose, NCC）的制备主要涉及到纤维素原料的选择、预处理、酸水解和纯化等步骤。
以下是详细的制备过程：选择纤维素含量丰富且结晶度高的植物纤维作为原料，如棉花、木材等。
这些原料经过破碎、研磨等预处理后，得到一定粒度的纤维素粉末。
接着，将纤维素粉末与适量的浓酸（如硫酸）混合，并在一定的温度下进行酸水解。
酸水解过程中，纤维素分子链在酸的作用下断裂，生成较小的纤维素分子片段。
水解的时间和温度会影响最终产物的粒度和结晶度。
水解完成后，需要通过离心、洗涤等步骤去除剩余的酸和水解产物中的杂质。
然后，将得到的悬浮液进行透析，以进一步去除小分子杂质。
纤维素基材料的降解性与性能研究
纤维素基材料的降解性与性能研究在当今材料科学领域，纤维素基材料因其独特的性能和可持续性而备受关注。
纤维素作为地球上最丰富的天然高分子之一，具有来源广泛、可再生、可生物降解等诸多优点。
对纤维素基材料的降解性和性能进行深入研究，不仅有助于推动材料科学的发展，还对环境保护和资源可持续利用具有重要意义。
纤维素是由葡萄糖单元通过β-1,4 糖苷键连接而成的线性大分子。
其在植物细胞壁中大量存在，赋予植物强度和韧性。
将纤维素提取并加工成各种材料，如纤维素纤维、薄膜、水凝胶等，可以广泛应用于纺织、包装、生物医药等领域。
纤维素基材料的降解性是其重要特性之一。
降解过程主要受多种因素影响，包括材料的化学结构、结晶度、分子量、环境条件等。
化学结构方面，纤维素分子中的官能团以及与其他物质的结合方式会影响其降解速率。
例如，经过化学改性引入亲水性基团，可能会加速材料在水中的降解。
结晶度对降解性也起着关键作用。
高结晶度的纤维素通常具有更紧密的分子排列，使得酶或化学试剂难以渗透和攻击，从而降低降解速度。
相反，低结晶度的纤维素更容易被分解。
分子量同样会影响降解。
一般来说，分子量较小的纤维素片段更容易被微生物或酶分解，因为它们更容易被吸收和处理。
环境条件对纤维素基材料的降解至关重要。
在不同的温度、湿度、pH 值和微生物存在的情况下，降解速率会有显著差异。
适宜的温度和湿度可以促进微生物的生长和活性，加速降解过程。
而极端的 pH 值条件可能会影响酶的活性和稳定性，进而影响降解效果。
除了降解性，纤维素基材料还具有一系列优异的性能。
在力学性能方面，纤维素纤维具有较高的强度和模量，可与一些合成纤维相媲美。
通过合理的加工和改性，可以制备出具有良好柔韧性和拉伸性能的材料。
热性能也是纤维素基材料的一个重要特点。
由于纤维素分子内和分子间存在氢键作用，使其具有较高的热稳定性。
然而，在高温和有氧条件下，纤维素也容易发生热分解和氧化反应。
在阻隔性能方面，纤维素基薄膜对气体和水分具有一定的阻隔作用，可以用于食品包装等领域。
纳米纤维素气凝胶的制备及增强改性方法研究进展
纳米纤维素气凝胶的制备及增强改性方法研究进展龙军1509302003广西大学木材科学与技术摘要：纳米纤维素气凝胶材料兼具绿色可再生的纤维素材料和多孔固体材料的双重优点，已成为世界近几年的重点应用开发领域之一。
本文从天然纳米纤维素气凝胶的制备方法出发，概述了影响其结构和性能的主要因素，并就目前已有的力学增强改性方法进行了总结和分析，最后对天然纳米纤维素气凝胶材料的研究方向进行了展望。
关键词：纳米纤维素；气凝胶；增强改性Advances on Preparation and Reinforcing Modification of CelluloseNanofibril AerogelAbstract：Cellulose nanofibril aerogel, which with the combination of the advantages and characteristics of the renewable biopolymer and highly porous material, has become one of the world's key application development areas in recent years. In this review, the preparation method of natural cellulose nanofibril aerogels and the main factors influencing their structure and perfor mance were overviewed, and then the already existed mechanical modification methods are summarized and analyzed. Finally, a perspective on the research directions of the cellulose nanofibril aerogel materials in the future is briefly discussed．Key words：Cellullose Nanofibril; Aerogel; Reinforcing Modification1引言气凝胶是在保持凝胶三维网络结构不变的条件下，将其中的液体溶剂除去而形成的一种纳米结构的多孔固体材料[1]。
纳米材料的改性
纳米材料的改性纳米材料的改性000１．纳米材料需要改性的原因：纳米材料由于粒径小、表面原子所占的比例高，所以具有极高的比表面积、表面活性和奇异的物理化学性质，但这些特性使纳米材料不稳定，具有很高的表面能，易于相互作用，导致团聚，从而减小材料的比表面积和体系gibbs自由能，也降低了纳米材料的活性，另一方面纳米材料与表面能低的基体亲和性差、二者在相互混合时不能相溶，导致界面出现空隙，存在相分离现象，而对纳米材料进行改性处理能很好的解决这个问题。
２．纳米材料改性的目的：（1）保护纳米材料，改善其分散性。
（2）改善纳米材料表面的湿润性，增强纳米材料与其它物质的界面相容性，使纳米材料容易在有机溶剂中或水介质中分散，提高纳米粉粒的应用性能。
（3）提高纳米颗粒的表面活性。
（4）在纳米材料表面引入具有独特功能的活性基团，通过这些基团可以实现与基体材料的复合，从而赋予材料特殊的光、电、磁等性能。
（5）在纳米材料表面的特定位置选择性的连接某些具有特殊功能的分子在纳米制备、自组装、纳米传感器、生物探针、涂料和光催化等方面有重要的作用。
３．纳米材料团聚的定义及原因：定义-指纳米材料在制备、分离、处理及存放过程中相互连接形成由多个纳米颗粒团聚的现象。
原因-纳米材料的表面效应、小尺寸效应、表面电子效应以及近距离效应使其具有很高的表面活性。
比表面积大，纳米颗粒处于热力学不稳定状态，极易发生团聚。
４．纳米材料团聚的机理：毛细管理论、晶桥理论、氢键作用理论、化学键作用理论、表面原子扩散理论。
５．纳米材料改性的原理：表面改性是对粉体的表面特性进行物理、化学、机械等深加工处理，控制其内应力，增加粉体颗粒间的斥力，降低粉体颗粒间的引力。
使粉体表面的物理化学性质等特性发生变化赋予纳米粉粒新的功能。
６．纳米材料表面改性的方法：表面物理改性法和表面化学改性法。
常用的化学改性法有：偶联剂改性、酯化反应法、聚合物表面接枝。
表面物理改性是通过吸附、涂敷、包覆等物理手段对颗粒表面进行改性，改性剂与纳米材料表面主要是物理作用方式。
纳米材料改性
纳米材料改性纳米材料是一种具有纳米尺度特征的材料，其在材料科学领域具有广泛的应用前景。
纳米材料的改性是指通过化学、物理等手段对其进行表面或结构的改变，以增强其性能或赋予其新的功能。
纳米材料改性技术的发展，为材料科学领域带来了新的突破和进展，本文将就纳米材料改性的相关内容进行探讨。
首先，纳米材料改性的方法多种多样，其中包括表面改性、结构改性和功能改性等。
表面改性是指在纳米材料的表面进行化学修饰，以改变其表面性质和增强其稳定性；结构改性是指通过物理手段改变纳米材料的结构，如控制其形貌、尺寸和形状等；功能改性则是指赋予纳米材料新的功能，如光、磁、电等性能。
这些改性方法可以单独应用，也可以相互结合，以实现对纳米材料性能的全面提升。
其次，纳米材料改性的意义和作用不可忽视。
一方面，纳米材料改性可以改善其物理化学性能，提高其力学强度、导热性、电导率等；另一方面，改性后的纳米材料可以应用于新型材料的制备和功能器件的设计，如纳米传感器、纳米催化剂、纳米药物载体等，从而拓展了纳米材料的应用领域和市场前景。
再者，纳米材料改性的挑战和发展方向也值得关注。
目前，纳米材料改性在某些领域还存在一些技术难题，如改性后的纳米材料的稳定性、可控性和可重复性等问题，亟待解决。
未来，随着纳米技术的不断发展和成熟，纳米材料改性技术将更加精密、智能和可持续，为材料科学领域带来更多的创新和突破。
综上所述，纳米材料改性是一个具有重要意义的课题，其对材料科学领域的发展和应用具有重要的推动作用。
随着纳米技术的不断进步和纳米材料改性技术的不断完善，相信纳米材料将在更多领域展现出其独特的价值和潜力。
希望本文的内容能够为相关领域的研究人员和科技工作者提供一些参考和启发，共同推动纳米材料改性技术的发展和应用。
纤维素基表面活性剂及功能化改性的研究进展
纤维素基表面活性剂及功能化改性的研究进展陈双双;李强;杨志英;冯土辉【摘要】纤维素基表面活性剂由于原料丰富、易生物降解和使用安全等众多优点，使其逐渐引起了人们的关注。
文章综述了纤维素基表面活性剂的研究进展，着重介绍了纤维素的溶剂体系和纤维素的功能化改性，包括接枝长链烷基、含碳氟基团以及双亲链段等纤维素表面活性剂。
%Cellulose-based surfactant has gradually aroused attention due to its advantages of abundant raw materials, easily biodegradable and safety. This paper reviews the research progress of cellulose solvent system and cellulose function modification. Mainly introduces cellulose chemical modification, including graft on long chain alkenes, fluoropolymer and amphiphilic polymer.【期刊名称】《纤维素科学与技术》【年(卷),期】2012(020)004【总页数】7页(P73-79)【关键词】纤维素;功能改性;表面活性剂【作者】陈双双;李强;杨志英;冯土辉【作者单位】广东溢多利生物科技股份有限公司,广东珠海519060;广东溢多利生物科技股份有限公司,广东珠海519060;广东溢多利生物科技股份有限公司,广东珠海519060;广东溢多利生物科技股份有限公司,广东珠海519060【正文语种】中文【中图分类】TQ352.79;TQ423.9表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质。
随着表面活性剂新品种的不断问世，已被广泛用于光电子、消防、纺织印染、纸张皮革处理、胶片、环保、石油开采、农药、高档涂料、合成树脂、燃料添加剂等领域，社会需求量也在不断增加。
纳米材料的表面修饰和改性
纳米材料的表面修饰和改性随着科技的不断进步和发展，纳米材料在各个领域中得到了广泛的应用。
纳米材料的小尺寸、高比表面积和独特的物理、化学性质使得它们在生物医学、电子工程、能源、化学和环境等领域中拥有广泛的应用前景。
其中，纳米材料的表面修饰和改性是影响其物理、化学和生物性能的关键因素之一。
纳米材料的表面修饰是指在纳米材料表面引入特定的功能分子或化学基团，以改变其表面化学性质和形貌的过程。
通过表面修饰，可以实现纳米材料在不同领域中的特定应用，例如：在生物领域中，可以通过表面修饰实现靶向治疗和药物释放；在电子领域中，可以通过表面修饰实现导电性能和电子传输的优化。
纳米材料的表面修饰主要包括物理方法和化学方法两种。
物理方法包括离子束辐照、等离子体处理、溅射、蒸镀和自组装等，这些方法实现表面修饰的过程中不需要涉及化学反应。
化学方法则包括物理吸附、共价键接和离子交换等，这些方法需要涉及化学反应才能实现表面修饰。
物理方法中，离子束辐照是一种常用的表面修饰方法，通过用不同的离子束辐照纳米材料表面，可以实现对表面化学性质的改变。
例如，硝酸纤维素通过氧离子束辐照可以实现表面羧基的引入，从而实现其在药物释放方面的应用。
另外，等离子体处理也是一种常见的表面修饰方法，在等离子体处理过程中，通过将纳米材料放置在等离子体中，可以实现表面化学活性基团的引入和表面的清洁。
化学方法中，物理吸附是一种简单、易于实现的表面修饰方法。
物理吸附法是指将分子或离子吸附在纳米材料表面，利用分子或离子之间的静电吸引力实现修饰。
共价键接是一种将分子或离子与纳米材料表面共价键连接的方法，常用的共价键接反应包括硫醇和纳米金表面的反应、芳香酮和纳米二氧化硅表面的反应等。
此外，离子交换是一种将纳米材料表面原子或分子与溶液中的离子进行交换的方法。
离子交换的方法可以实现对表面电性质的调控，从而可以将其用于电子电器或催化反应等领域。
离子交换的方法还可以实现对分子或离子在表面的吸附，从而实现表面功能化。
纤维素纳米晶的功能化修饰及其应用研究
纤维素纳米晶的功能化修饰及其应用研究纤维素纳米晶是一种具有广泛应用前景的纳米材料。
随着纳米科学和技术的发展，研究人员对纤维素纳米晶的功能化修饰及其应用进行了深入的研究。
本文将依据深度和广度标准，探讨纤维素纳米晶的功能化修饰方法、其在不同领域的应用以及未来的发展趋势。
1. 纤维素纳米晶的功能化修饰方法1.1 表面修饰纤维素纳米晶的表面修饰是指在纳米晶的表面引入各种官能团，以增加其亲水性、疏水性或其他特殊功能。
这可以通过化学法、物理法或生物法实现。
化学法包括表面修饰剂的原位合成和后修饰两种方法，常用的表面修饰剂包括硅烷、聚烯烃等；物理法包括等离子体处理、溶剂交换等方法；而生物法则是利用酶促反应或微生物方法进行表面修饰。
1.2 结构修饰纤维素纳米晶的结构修饰是指通过改变其晶胞参数、晶体结构或晶体形貌来实现功能化。
常见的结构修饰方法包括控制纳米晶的尺寸、改变纳米晶的晶体结构、合成复合材料等。
这些方法可以改变纳米晶的力学性能、光学性能、磁性能等特性，拓展了其应用领域。
2. 纤维素纳米晶的应用领域2.1 纳米材料领域纤维素纳米晶在纳米材料领域具有广泛的应用前景。
其高比表面积和可调控的结构使其成为制备高性能纳米复合材料、纳米传感器和催化剂的理想选择。
经过表面修饰后的纤维素纳米晶可以与金属或半导体纳米粒子结合，形成复合材料，具有优异的机械性能和导电性能，可用于制备柔性电子器件和可穿戴设备。
2.2 纺织品领域纤维素纳米晶作为一种可持续的功能材料，被广泛应用于纺织品领域。
其表面修饰可以增加纺织品的吸湿性、抗菌性和抗UV性能，提高纺织品的功能性。
纤维素纳米晶还可以与纤维素纤维相结合，形成独特的纳米纤维素复合纤维，赋予纺织品特殊的力学性能和光学性能。
2.3 生物医药领域纤维素纳米晶在生物医药领域的应用也备受关注。
由于其生物相容性和生物可降解性，纤维素纳米晶可以用作药物载体、组织工程支架和生物传感器等。
其表面修饰可以改善纳米晶与生物分子的相互作用，提高其在药物传递和组织修复中的效率。
纤维素改性研究进展
纤维素改性研究进展一、本文概述纤维素，作为一种广泛存在于自然界中的多糖，具有优良的生物相容性、可降解性和环保特性，因此在众多领域如造纸、纺织、食品、医药以及生物材料等方面都有着广泛的应用。
然而，纤维素本身的一些物理和化学性质限制了其在某些特定领域的应用，因此，对纤维素进行改性研究，以提高其性能并拓宽其应用范围，一直是科研工作者关注的热点。
本文旨在全面综述近年来纤维素改性研究的最新进展，包括改性方法、改性纤维素的性能及其在各个领域的应用。
文章首先介绍了纤维素的基本结构和性质，然后详细阐述了化学改性、物理改性和生物改性等主要改性方法，接着讨论了改性纤维素在造纸、纺织、食品、医药和生物材料等领域的应用现状，最后对纤维素改性研究的发展趋势和前景进行了展望。
通过本文的阐述，旨在为读者提供一个全面、深入的纤维素改性研究进展的参考。
二、纤维素改性方法纤维素作为一种天然高分子化合物，具有许多优良的性能，如良好的生物相容性、可降解性和环境友好性等。
然而，其固有的物理和化学性质，如亲水性、结晶性和热稳定性，限制了其在某些领域的应用。
因此，通过改性方法提高纤维素的性能，拓宽其应用范围，一直是科研领域的热点课题。
物理改性是一种简单而有效的改变纤维素性能的方法。
通过热处理、机械处理或高能辐射等手段，可以改变纤维素的结晶结构、形貌和分子链排列，从而改善其物理性能。
例如，热处理可以使纤维素分子链发生重排，提高其结晶度和热稳定性；而高能辐射则可以引发纤维素分子链的断裂和交联，形成新的功能基团。
化学改性是另一种广泛应用的纤维素改性方法。
通过引入化学试剂，如酸、碱、氧化剂或还原剂等，可以改变纤维素的化学结构和性质。
例如，酸处理可以使纤维素发生水解反应，生成低分子量的纤维素衍生物；而碱处理则可以破坏纤维素的结晶结构，增加其反应活性。
通过与有机化合物反应，还可以在纤维素分子链上引入特定的功能基团，如羟基、羧基、氨基等，从而赋予其新的性能。
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性后 的纤维素仍保持着棒状 的结构 ； 硅烷偶联剂分子成功接枝在仿生矿化前后的纳米纤维素表 面； 矿化纳 米纤维素和纳 米纤维 素在偶联 剂的体积分数为 １ ． ５ 和 ２ 时结晶度有所提高 ； 改性纳米纤维素 中Ｃ与 Ｏ的原子数比为 １ ． ７ ， 而矿化后改性纳米纤维
素中 Ｃ与 ０ 的原 子数 比为 １ ． ５ ； Ｓ ｉ 、 Ｃ ａ 和 Ｐ元 素在 纤维 素基体 中分布均匀 。该仿生矿化后烷基化的三维纳 米材料可 以作 为功能 性的增 强相来 改善材料 的性 能。 关键词 ： 复合材料；纳米纤维 素； 羟基磷灰石 ；表面改性
（ 北京林业 大学材料科学与技 术学院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ） 摘 要 ： 为 了扩 大纳米纤维素 的应用 范围， 采用 ＫＨ一 ５ ７ ０硅烷偶联剂改性仿生矿化前后的纳米纤维素。利用原子力 显微镜 、 傅 里 叶红 外光谱 、 ｘ射线衍射光谱 以及扫描 电子显微镜一 能量散射型 ｘ 射线微 区分 析法 等手段对 复合 材料进行 表征 。结果 表 明： 改
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ Ｏ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ｏ ｆ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ｏ ｓ ｅ ｎ ａ ｎ ｏ ｆ ｉ ｂ ｒ ｉ ｌ ｓ（ ＣＮＦ ）ｗｅ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｉ ｌ ａ ｎ ｅ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ（ ＫＨ一
中图 分 类 号 ： ＴＱ ３ ５ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ： ２ ０ ９ ５ —２ ７ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ １ ６ —０ ４
Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ｏ ｓ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ － ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｎ ａ ｎ ｏ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｉ ｓ
第 ８卷 第 ２期 ２ ０ １ ３ 年 ２ 月
中 国 科 技 论 文
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Ｖ０ １ ． ８ Ｎｏ ． ２
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