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棉花秆纳米纤维素的制备以及对复合水凝胶的性能增效研究

Preparation and Performance Enhancement of Composite Hydrogels of Cotton Stalk Nanocellulose

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为有效提高农业废弃物秸秆的再利用价值,以棉花秆为原料,通过亚氯酸钠氧化、碱液溶解、硫酸水解以及2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化-高压均质等步骤制备了棉花秆纤维素纳米晶(CNC)和纤维素纳米纤维(CNF),并对制备过程产物的微观形貌、结晶性、热稳定性、粒径大小等综合性能进行测试和表征.在此基础上,探讨了棉花秆提取纳米纤维素的添加对复合水凝胶材料的力学、吸水以及保水性能的影响.结果表明,棉花秆纤维素提取量为39.5％,纯纤维素提取量则高达85.2％,均远高于水稻、小麦等农作物秸秆;所制备的CNC和CNF均具有较大的长径比、较高的结晶度与热稳定性以及良好的溶液分散性;与单一水凝胶相比,添加棉花秆纳米纤维素后复合材料的力学、吸水以及保水性能均显著提升,表明棉花秆提取纳米纤维素可作为一种优异的复合材料基质或性能补强材料.

皮荷杰、苗家铭、谢思兰、代丽平、唐嘉辉、林小娟、廖剑宇

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湖南工业大学城市与环境学院, 湖南 株洲 412007

农牧业废弃物资源化利用湖南省重点实验室, 湖南 株洲 412007

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棉花秆 纳米纤维素 制备 表征 复合水凝胶 性能增效

国家重点研发项目湖南省自然科学基金湖南省自然科学基金

2019YFD11013052020JJ60682020JJ6074

2022

10.3969/j.issn.1005-5770.2022.06.013

塑料工业
中蓝晨光化工研究院有限公司

塑料工业

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.685
ISSN：1005-5770
年,卷(期)：2022.50(6)
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