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關(guān)于纖維素納米晶材料，你了解多少？
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什么是纖維素納米晶？ 纖維素納米晶（CNCs）是從天然纖維中提取出的一種納米級的纖維素，它不僅具有納米顆粒的特征，還具有一些獨(dú)特的強(qiáng)度和光學(xué)性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。 圖片來源網(wǎng)絡(luò) 通常情況下，納米纖維素分為纖維素納米晶和纖維素納米線。纖維素納米線為長度幾微米到幾十微米，直徑在一百納米以下的線形納米纖維素。而纖維素納米晶是一種長度幾百納米左右，直徑一百納米以下的棒狀纖維素。 纖維素納米晶的作用 纖維素納米晶本身就是生物質(zhì)組織，對復(fù)合材料具有天然的親和力，可形成“自適應(yīng)結(jié)構(gòu)”，產(chǎn)生減弱界面局部應(yīng)力的效果；在應(yīng)力作用下，纖維素納米晶粒子將沿填充物質(zhì)表面進(jìn)行滑移，打斷的鍵重新連接成新鍵，使高聚物基體與填充材料之間仍能保持一定的黏合強(qiáng)度，減輕復(fù)合材料的破壞程度，因此纖維素納米晶可作為增強(qiáng)相用于改善復(fù)合材料的性能。 納米纖維素由于其良好的物化性能與生態(tài)性能，近年來作為填充物被廣泛應(yīng)用到復(fù)合材料領(lǐng)域，目前含有納米纖維素的復(fù)合材料已經(jīng)被廣泛地用于包裝、工程塑料、3D打印、生物醫(yī)學(xué)工程等多個領(lǐng)域中。 纖維素納米晶的應(yīng)用 （1）在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用 將 CNCs 添加到高分子基體中，可以使復(fù)合薄膜的水蒸氣和氧氣滲透系數(shù)大大降低，有望在食品包裝領(lǐng)域獲得應(yīng)用，能夠作為礦物增強(qiáng)劑如硅酸鹽納米粒子的替代物應(yīng)用在綠色生物可降解包裝材料中。 （2）在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 由于 CNCs 來自生物體，具有天然的生物相容性，使其在生物醫(yī)學(xué)中具有巨大的應(yīng)用潛力。 （3）在復(fù)合材料中的應(yīng)用 由于離子相互作用對于納米復(fù)合材料的重要性，近十年，人們又將該機(jī)理應(yīng)用到納米纖維素復(fù)合材料的制備中。 （4）新興應(yīng)用 鑒于使用的電子交換設(shè)備逐年增加，對高性能的電磁屏蔽設(shè)備的需求越來越迫切，將納米纖維素應(yīng)用于電子屏蔽材料中也有較好的應(yīng)用前景。 纖維素納米晶目前存在問題 纖維素納米晶體（CNCs）作為新一代的增強(qiáng)納米粒子，具有低密度、高強(qiáng)度、生物可降解性和可再生性等優(yōu)勢，在開發(fā)高性能聚合物復(fù)合材料領(lǐng)域具有重要意義。目前CNCs作為增強(qiáng)填料仍存在以下問題： 1）經(jīng)典的硫酸酸解法制備的CNCs熱穩(wěn)定性差； 2）干燥的CNCs間強(qiáng)氫鍵作用使其再分散性較差； 3）CNCs在部分聚合物基體中的相容性較差。 為了進(jìn)一步探討纖維素納米晶材料，“2021綠色復(fù)合材料論壇”特誠邀西南大學(xué)黃進(jìn)教授蒞臨本次大會，圍繞一維棒狀纖維素納米晶改性材料和功能材料發(fā)展密切關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵問題，為您詳細(xì)剖析纖維素納米晶材料。 專家介紹： 黃進(jìn)教授、博士生導(dǎo)師，重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，中國科協(xié)首席科學(xué)傳播專家，重慶納米科技產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才、江蘇省雙創(chuàng)人才、重慶英才，重慶市高校創(chuàng)新群體和重慶創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范團(tuán)隊負(fù)責(zé)人，可持續(xù)材料“一帶一路”國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任。重點(diǎn)關(guān)注基于高分子的軟材料和納米材料的構(gòu)建及應(yīng)用探索，承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、國家863計劃、國家國際科技合作專項(xiàng)、軍品民口配套項(xiàng)目、歐盟第七框架計劃等科研任務(wù)。發(fā)表SCI源刊論文近200篇，獲授權(quán)發(fā)明專利80余項(xiàng)并轉(zhuǎn)讓6項(xiàng)，牽頭主編中英文專著教材7部/本，獲教育部科技進(jìn)步二等獎、重慶市產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新貢獻(xiàn)獎等鼓勵。 推廣項(xiàng)目介紹： 個性化涂繪書寫的生物基結(jié)構(gòu)色免光漂白油墨：運(yùn)用納米技術(shù)“+”生物質(zhì)資源利用這一可持續(xù)理念，創(chuàng)新了一維纖維素納米顆粒的“結(jié)構(gòu)性光學(xué)效應(yīng)”策略，變革了光學(xué)加密材料，形成了知識產(chǎn)權(quán)，推出精細(xì)化和系列化產(chǎn)品應(yīng)對多極市場需求。 參考資料： [1]李亞瑜. 纖維素納米晶/水性聚氨酯薄膜的構(gòu)建、性能及機(jī)理研究[D].北京林業(yè)大學(xué),2020. [2]盧琳娜,李永貴,盧麒麟.纖維素納米晶/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究[J].功能材料,2020,51(01):1196-1201. 綠色復(fù)合材料論壇2.jpg 黃進(jìn)---專家海報.jpg |
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Angler'3樓
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mac1946樓
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tableman7樓
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nono20098樓
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儒墨玉婷9樓
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natchem10樓
2021-04-02 23:26
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假大空11樓
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