本文主要研究内容
作者丁其军（2019）在《基于荧光技术的纳米纤维素的性能研究与应用》一文中研究指出：荧光技术由于其成本低廉、操作技术简单以及灵敏度高等众多优点,目前已经成为一种应用广泛的标记技术和分析手段。纳米纤维素由于天然可再生、较高的机械强度、较大的长径比和优异的阻隔性已经被广泛用于制浆造纸等行业领域中。应用荧光技术最关键的问题是制备性能优良的荧光纳米材料并针对其应用开发相应的分析手段。将纳米纤维素与荧光染料结合制备出性能优良的荧光纳米材料对其进一步的应用具有重要的意义。本论文首先分析研究了纳米纤维素本身的荧光性能,然后将其与有机荧光染料复合,制备出了具有优异荧光性能的荧光纳米材料,并将其成功地用于表征纳米纤维素在脱水过程中发生的角质化和纸页抄造过程中纳米纤维素的留着率,最后将其结合微流控技术利用微纳级纸浆纤维分析仪(FTA)实现了纳米纤维素的动态表征。该工作为纳米纤维素在制浆造纸行业领域内的应用提供了新的分析技术手段,具有一定的实用性和参考价值。使用酸水解、机械精炼和TEMPO氧化方法从不同原料(溶解纸浆和漂白化学纸浆)中制备出纳米纤维素。研究了纳米纤维素物理和化学结构对其自发荧光性能的影响。纳米纤维素的微观结构、生物化学和光谱性质分别通过原子力显微镜(AFM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)、拉曼光谱和荧光光谱进行表征。结果显示所有样品在574nm处显示出明显的发射峰。通过FTIR和拉曼光谱发现纳米纤维素的自发荧光特性归因于糖苷键和脂肪族C=O吸收(n→π*跃迁)的存在。与原料相比,纳米纤维素的荧光强度明显降低。增加激发波长(510-530nm)会引起荧光发射峰(570-582nm)的红移,但荧光强度不变。改变酸/碱条件(pH 7至1或7至13)导致荧光强度增加但发射峰位置没有改变。最后通过广义二维相关荧光光谱法研究了系统内官能团之间受外界因素影响变化的相互作用。通过静电吸附和共价键合两种机制对CNCs进行了荧光标记,并对两种荧光复合材料的标记效率和荧光性能进行分析和比较。结果表明,通过静电作用标记的荧光CNCs的标记效率约为94.76%,每个CNCs吸附的染料分子的量约为208。对于共价键标记的CNCs的荧光标记的效率约为95.51%,每个CNCs吸附的染料分子数约为1038。实验发现两种荧光CNCs的猝灭模式均为动态猝灭。与游离染料相比,荧光CNCs的荧光寿命和量子产率均增加了1-2倍。在纳米纤维素的脱水过程中,角质化通常发生在纤维素纤维和纳米纤维素原纤维中。首先,通过旋转蒸发技术制备出了具有不同固含量的纤维素纳米晶体(CNCs)和纤维素纳米纤维(CNF),然后将其重新分散于水中。为了避免干燥的影响,使用AFM液态模式对悬浮液中的纳米纤维素的形貌结构和尺寸大小进行了表征。并通过差示扫描量热法(DSC)对纳米纤维素表面不同水组份进行定量研究。研究发现再分散的纳米纤维素显示出明显的径向组装,导致纳米纤维素的长径比明显下降。并且在脱水期间,游离水、冷冻结合水和非冻结结合水的量逐渐减少,并且依次被完全除去。最后,通过对再分散的纳米纤维素进行荧光标记来研究脱水过程对其羟基可及性的影响。实验发现,再分散的CNCs和CNF的羟基可及性分别降低了83.33%和81.96%。利用酶法预处理加机械法制备出了长径比较大的纳米纤维素,并将其作为增强剂加入纸浆中以改善纸页的性能。为研究纳米纤维素的在纸页制备过程中的留着率和流失率,在加入之前首先对其进行了荧光标记。通过对纸页中的荧光染料进行元素分析来表征留着率,通过对白水中的荧光强度分析来表征流失率。实验发现,随着CNF添加量的增加,纳米纤维素的留着率和损失率均逐渐降低。助留剂在造纸过程中添加对CNF的留着率具有积极的作用。CNF可以以较低的添加量均匀地分布在纸中直至8%。此外,助留剂有助于改善具有较高CNF含量的纸张的机械性能。与原纸相比,纸张的抗张指数、TEA、伸长率和杨氏模量分别提高了约296%、752%、103%和156%。通过荧光和微流控技术实现了纳米纤维素的快速和准确的动态测量。该方法允许在线分析大量样品,避免了传统方法耗时,劳动强度大并且操作复杂的缺点。在该方法中,通过高分辨率CCD捕获水中纳米纤维素的散射光,然后使用图像分析技术来计算纳米颗粒的尺寸和速度等数据。将图像中每个纤维轮廓的外接矩形和内切圆占据的像素数分别作为其长度和直径。大量样本量数据与AFM图像统计数据一致。这种新方法可以在短时间内对大量样品的各种信息进行统计分析。这对实现微纳米纤维素有效可控的制备具有重要的意义。
Abstract
ying guang ji shu you yu ji cheng ben di lian 、cao zuo ji shu jian chan yi ji ling min du gao deng zhong duo you dian ,mu qian yi jing cheng wei yi chong ying yong an fan de biao ji ji shu he fen xi shou duan 。na mi qian wei su you yu tian ran ke zai sheng 、jiao gao de ji xie jiang du 、jiao da de chang jing bi he you yi de zu ge xing yi jing bei an fan yong yu zhi jiang zao zhi deng hang ye ling yu zhong 。ying yong ying guang ji shu zui guan jian de wen ti shi zhi bei xing neng you liang de ying guang na mi cai liao bing zhen dui ji ying yong kai fa xiang ying de fen xi shou duan 。jiang na mi qian wei su yu ying guang ran liao jie ge zhi bei chu xing neng you liang de ying guang na mi cai liao dui ji jin yi bu de ying yong ju you chong yao de yi yi 。ben lun wen shou xian fen xi yan jiu le na mi qian wei su ben shen de ying guang xing neng ,ran hou jiang ji yu you ji ying guang ran liao fu ge ,zhi bei chu le ju you you yi ying guang xing neng de ying guang na mi cai liao ,bing jiang ji cheng gong de yong yu biao zheng na mi qian wei su zai tuo shui guo cheng zhong fa sheng de jiao zhi hua he zhi xie chao zao guo cheng zhong na mi qian wei su de liu zhao lv ,zui hou jiang ji jie ge wei liu kong ji shu li yong wei na ji zhi jiang qian wei fen xi yi (FTA)shi xian le na mi qian wei su de dong tai biao zheng 。gai gong zuo wei na mi qian wei su zai zhi jiang zao zhi hang ye ling yu nei de ying yong di gong le xin de fen xi ji shu shou duan ,ju you yi ding de shi yong xing he can kao jia zhi 。shi yong suan shui jie 、ji xie jing lian he TEMPOyang hua fang fa cong bu tong yuan liao (rong jie zhi jiang he piao bai hua xue zhi jiang )zhong zhi bei chu na mi qian wei su 。yan jiu le na mi qian wei su wu li he hua xue jie gou dui ji zi fa ying guang xing neng de ying xiang 。na mi qian wei su de wei guan jie gou 、sheng wu hua xue he guang pu xing zhi fen bie tong guo yuan zi li xian wei jing (AFM)、fu li xie bian huan gong wai guang pu (FTIR)、ji guang sao miao gong ju jiao xian wei jing (LSCM)、la man guang pu he ying guang guang pu jin hang biao zheng 。jie guo xian shi suo you yang pin zai 574nmchu xian shi chu ming xian de fa she feng 。tong guo FTIRhe la man guang pu fa xian na mi qian wei su de zi fa ying guang te xing gui yin yu tang gan jian he zhi fang zu C=Oxi shou (n→π*yue qian )de cun zai 。yu yuan liao xiang bi ,na mi qian wei su de ying guang jiang du ming xian jiang di 。zeng jia ji fa bo chang (510-530nm)hui yin qi ying guang fa she feng (570-582nm)de gong yi ,dan ying guang jiang du bu bian 。gai bian suan /jian tiao jian (pH 7zhi 1huo 7zhi 13)dao zhi ying guang jiang du zeng jia dan fa she feng wei zhi mei you gai bian 。zui hou tong guo an yi er wei xiang guan ying guang guang pu fa yan jiu le ji tong nei guan neng tuan zhi jian shou wai jie yin su ying xiang bian hua de xiang hu zuo yong 。tong guo jing dian xi fu he gong jia jian ge liang chong ji zhi dui CNCsjin hang le ying guang biao ji ,bing dui liang chong ying guang fu ge cai liao de biao ji xiao lv he ying guang xing neng jin hang fen xi he bi jiao 。jie guo biao ming ,tong guo jing dian zuo yong biao ji de ying guang CNCsde biao ji xiao lv yao wei 94.76%,mei ge CNCsxi fu de ran liao fen zi de liang yao wei 208。dui yu gong jia jian biao ji de CNCsde ying guang biao ji de xiao lv yao wei 95.51%,mei ge CNCsxi fu de ran liao fen zi shu yao wei 1038。shi yan fa xian liang chong ying guang CNCsde cu mie mo shi jun wei dong tai cu mie 。yu you li ran liao xiang bi ,ying guang CNCsde ying guang shou ming he liang zi chan lv jun zeng jia le 1-2bei 。zai na mi qian wei su de tuo shui guo cheng zhong ,jiao zhi hua tong chang fa sheng zai qian wei su qian wei he na mi qian wei su yuan qian wei zhong 。shou xian ,tong guo xuan zhuai zheng fa ji shu zhi bei chu le ju you bu tong gu han liang de qian wei su na mi jing ti (CNCs)he qian wei su na mi qian wei (CNF),ran hou jiang ji chong xin fen san yu shui zhong 。wei le bi mian gan zao de ying xiang ,shi yong AFMye tai mo shi dui xuan fu ye zhong de na mi qian wei su de xing mao jie gou he che cun da xiao jin hang le biao zheng 。bing tong guo cha shi sao miao liang re fa (DSC)dui na mi qian wei su biao mian bu tong shui zu fen jin hang ding liang yan jiu 。yan jiu fa xian zai fen san de na mi qian wei su xian shi chu ming xian de jing xiang zu zhuang ,dao zhi na mi qian wei su de chang jing bi ming xian xia jiang 。bing ju zai tuo shui ji jian ,you li shui 、leng dong jie ge shui he fei dong jie jie ge shui de liang zhu jian jian shao ,bing ju yi ci bei wan quan chu qu 。zui hou ,tong guo dui zai fen san de na mi qian wei su jin hang ying guang biao ji lai yan jiu tuo shui guo cheng dui ji qiang ji ke ji xing de ying xiang 。shi yan fa xian ,zai fen san de CNCshe CNFde qiang ji ke ji xing fen bie jiang di le 83.33%he 81.96%。li yong mei fa yu chu li jia ji xie fa zhi bei chu le chang jing bi jiao da de na mi qian wei su ,bing jiang ji zuo wei zeng jiang ji jia ru zhi jiang zhong yi gai shan zhi xie de xing neng 。wei yan jiu na 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论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的丁其军，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于纳米纤维素论文,荧光技术论文,纤维角质化论文,纸页结构论文,尺寸动态表征论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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