耿延训:乙酰化纳米纤维素水凝胶的微观结构演变与非线性流变行为研究论文

耿延训:乙酰化纳米纤维素水凝胶的微观结构演变与非线性流变行为研究论文

本文主要研究内容

作者耿延训(2019)在《乙酰化纳米纤维素水凝胶的微观结构演变与非线性流变行为研究》一文中研究指出:纳米纤维素纤维(Cellulose nanofibrils,CNF)凭借其独特的生物亲和性与优良的力学性能等特点,在食品、医药等领域具有广泛的应用前景。然而,CNF强烈的亲水特性使其在水中容易聚集导致结构难以调控。CNF的乙酰化在保留其基本性质的同时,向纤维表面引入疏水基团从而提高了水凝胶的调控能力。本文以化学修饰与机械处理的方法得到乙酰化CNF(Acetylated cellulose nanofibrils,ACNF),研究了Ca2+、甲基纤维素(Methylcellulose,MC)对ACNF表面性质及其水凝胶微观结构特征与流变性质的影响,探究了ACNF的凝胶化行为与力学性能间的关系。(1)采用傅里叶红外光谱、纳米粒径及Zeta电位分析仪等考察了Ca2+、MC对ACNF表面性质的影响,以动态光散射法研究了ACNF的聚集特性并通过拟合得到弛豫时间。结果表明,Ca2+通过屏蔽表面电荷促进ACNF发生聚集,聚集程度及弛豫时间随着Ca2+浓度增加而增加;MC通过氢键吸附于ACNF表面,可增加体系的疏水作用但不影响ACNF的聚集特性。(2)研究了Ca2+浓度、MC相对分子质量在ACNF临界凝胶浓度附近对其溶胶-凝胶转变行为的影响,利用激光共聚焦显微镜以及小角X射线散射仪对凝胶的介观形态进行测试。通过对散射矢量进行拟合发现,随着ACNF及Ca2+浓度增加,凝胶的分形维数增大,表明ACNF在纳米尺度上的堆积方式发生改变。当ACNF浓度低于临界浓度时,MC在促进ACNF从溶胶向凝胶结构转变的同时,使凝胶变得更加均匀、连续;当ACNF浓度高于临界凝胶浓度时,MC则造成了聚集体分布不均匀。(3)通过大振幅振荡剪切实验考察了凝胶的结构转变行为,探讨了线性流变性质及屈服行为与微观结构变化之间的联系;应用傅里叶变换流变学得到凝胶的三次倍频相对强度I3/1及非线性参数Q(=I3/1/γ2)与应变振幅的关系;利用Lissajous曲线研究了瞬时应力与应变和应变速率间的关系。Ca2+、MC促进ACNF形成了不同微结构从而使凝胶粘弹性模量、线性粘弹性区间以及屈服行为发生改变,而凝胶屈服过程中的机理和历程则进一步反映在非线性参数I3/1与Q的变化曲线中。通过参数I3/1与Q的强度及Lissajous曲线形变的规律发现Ca2+加速了凝胶非线性行为的发生,MC则存在相反的作用,主要归因于Ca2+与MC诱导形成的微结构不同。此外,温度升高会改变凝胶体系中氢键与疏水作用的占比,从而改变凝胶的流变性能。

Abstract

na mi qian wei su qian wei (Cellulose nanofibrils,CNF)ping jie ji du te de sheng wu qin he xing yu you liang de li xue xing neng deng te dian ,zai shi pin 、yi yao deng ling yu ju you an fan de ying yong qian jing 。ran er ,CNFjiang lie de qin shui te xing shi ji zai shui zhong rong yi ju ji dao zhi jie gou nan yi diao kong 。CNFde yi xian hua zai bao liu ji ji ben xing zhi de tong shi ,xiang qian wei biao mian yin ru shu shui ji tuan cong er di gao le shui ning jiao de diao kong neng li 。ben wen yi hua xue xiu shi yu ji xie chu li de fang fa de dao yi xian hua CNF(Acetylated cellulose nanofibrils,ACNF),yan jiu le Ca2+、jia ji qian wei su (Methylcellulose,MC)dui ACNFbiao mian xing zhi ji ji shui ning jiao wei guan jie gou te zheng yu liu bian xing zhi de ying xiang ,tan jiu le ACNFde ning jiao hua hang wei yu li xue xing neng jian de guan ji 。(1)cai yong fu li xie gong wai guang pu 、na mi li jing ji Zetadian wei fen xi yi deng kao cha le Ca2+、MCdui ACNFbiao mian xing zhi de ying xiang ,yi dong tai guang san she fa yan jiu le ACNFde ju ji te xing bing tong guo ni ge de dao chi yu shi jian 。jie guo biao ming ,Ca2+tong guo bing bi biao mian dian he cu jin ACNFfa sheng ju ji ,ju ji cheng du ji chi yu shi jian sui zhao Ca2+nong du zeng jia er zeng jia ;MCtong guo qing jian xi fu yu ACNFbiao mian ,ke zeng jia ti ji de shu shui zuo yong dan bu ying xiang ACNFde ju ji te xing 。(2)yan jiu le Ca2+nong du 、MCxiang dui fen zi zhi liang zai ACNFlin jie ning jiao nong du fu jin dui ji rong jiao -ning jiao zhuai bian hang wei de ying xiang ,li yong ji guang gong ju jiao xian wei jing yi ji xiao jiao Xshe xian san she yi dui ning jiao de jie guan xing tai jin hang ce shi 。tong guo dui san she shi liang jin hang ni ge fa xian ,sui zhao ACNFji Ca2+nong du zeng jia ,ning jiao de fen xing wei shu zeng da ,biao ming ACNFzai na mi che du shang de dui ji fang shi fa sheng gai bian 。dang ACNFnong du di yu lin jie nong du shi ,MCzai cu jin ACNFcong rong jiao xiang ning jiao jie gou zhuai bian de tong shi ,shi ning jiao bian de geng jia jun yun 、lian xu ;dang ACNFnong du gao yu lin jie ning jiao nong du shi ,MCze zao cheng le ju ji ti fen bu bu jun yun 。(3)tong guo da zhen fu zhen dang jian qie shi yan kao cha le ning jiao de jie gou zhuai bian hang wei ,tan tao le xian xing liu bian xing zhi ji qu fu hang wei yu wei guan jie gou bian hua zhi jian de lian ji ;ying yong fu li xie bian huan liu bian xue de dao ning jiao de san ci bei pin xiang dui jiang du I3/1ji fei xian xing can shu Q(=I3/1/γ2)yu ying bian zhen fu de guan ji ;li yong Lissajousqu xian yan jiu le shun shi ying li yu ying bian he ying bian su lv jian de guan ji 。Ca2+、MCcu jin ACNFxing cheng le bu tong wei jie gou cong er shi ning jiao nian dan xing mo liang 、xian xing nian dan xing ou jian yi ji qu fu hang wei fa sheng gai bian ,er ning jiao qu fu guo cheng zhong de ji li he li cheng ze jin yi bu fan ying zai fei xian xing can shu I3/1yu Qde bian hua qu xian zhong 。tong guo can shu I3/1yu Qde jiang du ji Lissajousqu xian xing bian de gui lv fa xian Ca2+jia su le ning jiao fei xian xing hang wei de fa sheng ,MCze cun zai xiang fan de zuo yong ,zhu yao gui yin yu Ca2+yu MCyou dao xing cheng de wei jie gou bu tong 。ci wai ,wen du sheng gao hui gai bian ning jiao ti ji zhong qing jian yu shu shui zuo yong de zhan bi ,cong er gai bian ning jiao de liu bian xing neng 。

论文参考文献

  • [1].单环刺螠体壁胶原蛋白结构和性质的研究[D]. 刘志娟.中国海洋大学2012
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  • [1].基于生物质精炼的龙须草制浆过程及纳米纤维素制备的研究[D]. 吴国栋.青岛科技大学2019
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  • [5].纤维素基/卟啉光敏材料的制备及其抗菌性能[D]. 董建成.江南大学2019
  • [6].基于有机碱—水溶剂体系的生物质纳米纤维素可控制备与机理解析[D]. 欧阳土龙.广西大学2019
  • [7].羧基化纤维素纳米晶胆甾相液晶及其锰复合材料的制备与应用研究[D]. 李娜.青岛科技大学2019
  • [8].疏水化水溶性纳米纤维素衍生物的设计合成及稳定机理研究[D]. 高洪坤.青岛科技大学2019
  • [9].改性纤维素及其温敏性复合水凝胶在水污染物处理中的应用[D]. 武羽岩.福建农林大学2019
  • [10].人性化智能保健睡床的计算机控制研究[D]. 李彦辉.东北林业大学2008
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自江南大学的耿延训,发表于刊物江南大学2019-10-21论文,是一篇关于乙酰化纳米纤维素纤维论文,非线性流变论文,静电排斥论文,疏水作用论文,水凝胶论文,江南大学2019-10-21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,资料来自江南大学2019-10-21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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