赵鑫鹏:木质素/无机物杂化粒子的合成及其在功能化涂层中的应用论文

赵鑫鹏:木质素/无机物杂化粒子的合成及其在功能化涂层中的应用论文

本文主要研究内容

作者赵鑫鹏(2019)在《木质素/无机物杂化粒子的合成及其在功能化涂层中的应用》一文中研究指出:木质素是一种天然的生物基高分子,主要来源于纸浆和造纸工业的副产品—黑液。黑液中的木质素含有可回收的碱,造纸工业中一般将其作为碱回收工艺中的燃料。随着人们对木质素的深入研究,其在众多领域的应用受到生产与研究者的广泛关注。特别是由木质素制备的木质素纳米颗粒在功能性表面涂层、纳米胶、药物递送和微流体装置等方面具有潜在的用途。目前使用的防腐颜料例如磷酸锌类,由于其粒径大、作用效果缓慢而使其应用受到了限制。木质素纳米粒子具有优异的缓蚀和分散性可弥补传统颜料的不足。为此,本论文利用木质素纳米粒子与磷酸锌形成一种有机/无机杂化的复合粒子,将其应用于水性的环氧涂层中作为碳钢的防腐涂层。以期解决磷酸锌在防腐涂层中的问题,提升木质素的资源化利用。论文从以下三个方面进行了研究,具体内容如下:(1)原料高糖麦草碱木质素经碱溶酸析的提纯过程后,灰分含量为0.13%;通过EDS对提纯前后的木质素的元素分析结果得到:提纯后的木质素除去了的S、Na、K和部分Si元素;并测得羧基、酚羟基和醇羟基/羟值在木质素中的占比分别为10.6%、7.0%和9.8%。(2)实验通过将溶解了木质素的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液缓慢滴加到快速搅拌的去离子水中来获得球形木质素纳米粒子。该过程不需要对木质素进行化学改性,仅以水充当非溶剂,并利用木质素具有的表面活性剂结构,疏水区域和亲水基通过自组装形成纳米颗粒。本章研究了纳米颗粒分散体在温度,搅拌速度,木质素溶液的滴加速度,盐浓度和pH影响下的粒径和稳定性变化。结果表明:木质素溶液的滴加速度和温度对木质素纳米粒子形成的特性影响较小;搅拌速度影响显著;木质素纳米粒子在低的pH值(2.83)或高盐浓度(500 mMNaCl水溶液)环境下诱导聚集,发生沉降,当pH趋于中性条件下会有利于木质素纳米颗粒的形成,且平均粒径相对较小约为80nm;有相同电荷的表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)会协同木质素纳米粒子的形成,而带有相反电荷的表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)会使颗粒的表面电荷发生反转,并且通过吸附阳离子表面活性剂产生稳定的阳离子木质素纳米颗粒。木质素纳米粒子对Q235碳钢的缓蚀的电化学测试结果表明:在测试的木质素纳米粒子浓度范围内,随着木质素浓度的增加,其缓蚀效果增强。(3)以合成的木质素纳米粒子为模板,与磷酸锌复合形成木质素/磷酸锌的复合纳米粒子(LPNs)。利用SPM、TEM对其形貌和粒径进行测试,并在空气气氛中进行了TGA测试,结果表明:显微照片下复合纳米粒子为球形和椭球型,粒径约在70-90 nm间;在合成的木质素/磷酸锌复合纳米材料中,磷酸锌占比为73.91%。通过电化学工作站测试的复合纳米涂层的EIS和Tafel极化曲线后发现:在LPNs的添加量为0.06wt%时,复合纳米涂层的防腐效果无论是在中期还是后期都有良好的表现;添加量过多时,涂层的防腐效果在前期虽不是很明显,但在后期对于钢板的腐蚀有很好的抑制作用。

Abstract

mu zhi su shi yi chong tian ran de sheng wu ji gao fen zi ,zhu yao lai yuan yu zhi jiang he zao zhi gong ye de fu chan pin —hei ye 。hei ye zhong de mu zhi su han you ke hui shou de jian ,zao zhi gong ye zhong yi ban jiang ji zuo wei jian hui shou gong yi zhong de ran liao 。sui zhao ren men dui mu zhi su de shen ru yan jiu ,ji zai zhong duo ling yu de ying yong shou dao sheng chan yu yan jiu zhe de an fan guan zhu 。te bie shi you mu zhi su zhi bei de mu zhi su na mi ke li zai gong neng xing biao mian tu ceng 、na mi jiao 、yao wu di song he wei liu ti zhuang zhi deng fang mian ju you qian zai de yong tu 。mu qian shi yong de fang fu yan liao li ru lin suan xin lei ,you yu ji li jing da 、zuo yong xiao guo huan man er shi ji ying yong shou dao le xian zhi 。mu zhi su na mi li zi ju you you yi de huan shi he fen san xing ke mi bu chuan tong yan liao de bu zu 。wei ci ,ben lun wen li yong mu zhi su na mi li zi yu lin suan xin xing cheng yi chong you ji /mo ji za hua de fu ge li zi ,jiang ji ying yong yu shui xing de huan yang tu ceng zhong zuo wei tan gang de fang fu tu ceng 。yi ji jie jue lin suan xin zai fang fu tu ceng zhong de wen ti ,di sheng mu zhi su de zi yuan hua li yong 。lun wen cong yi xia san ge fang mian jin hang le yan jiu ,ju ti nei rong ru xia :(1)yuan liao gao tang mai cao jian mu zhi su jing jian rong suan xi de di chun guo cheng hou ,hui fen han liang wei 0.13%;tong guo EDSdui di chun qian hou de mu zhi su de yuan su fen xi jie guo de dao :di chun hou de mu zhi su chu qu le de S、Na、Khe bu fen Siyuan su ;bing ce de suo ji 、fen qiang ji he chun qiang ji /qiang zhi zai mu zhi su zhong de zhan bi fen bie wei 10.6%、7.0%he 9.8%。(2)shi yan tong guo jiang rong jie le mu zhi su de N,N-er jia ji jia xian an (DMF)rong ye huan man di jia dao kuai su jiao ban de qu li zi shui zhong lai huo de qiu xing mu zhi su na mi li zi 。gai guo cheng bu xu yao dui mu zhi su jin hang hua xue gai xing ,jin yi shui chong dang fei rong ji ,bing li yong mu zhi su ju you de biao mian huo xing ji jie gou ,shu shui ou yu he qin shui ji tong guo zi zu zhuang xing cheng na mi ke li 。ben zhang yan jiu le na mi ke li fen san ti zai wen du ,jiao ban su du ,mu zhi su rong ye de di jia su du ,yan nong du he pHying xiang xia de li jing he wen ding xing bian hua 。jie guo biao ming :mu zhi su rong ye de di jia su du he wen du dui mu zhi su na mi li zi xing cheng de te xing ying xiang jiao xiao ;jiao ban su du ying xiang xian zhe ;mu zhi su na mi li zi zai di de pHzhi (2.83)huo gao yan nong du (500 mMNaClshui rong ye )huan jing xia you dao ju ji ,fa sheng chen jiang ,dang pHqu yu zhong xing tiao jian xia hui you li yu mu zhi su na mi ke li de xing cheng ,ju ping jun li jing xiang dui jiao xiao yao wei 80nm;you xiang tong dian he de biao mian huo xing ji (shi er wan ji ben huang suan na )hui xie tong mu zhi su na mi li zi de xing cheng ,er dai you xiang fan dian he de biao mian huo xing ji (shi liu wan ji san jia ji xiu hua an )hui shi ke li de biao mian dian he fa sheng fan zhuai ,bing ju tong guo xi fu yang li zi biao mian huo xing ji chan sheng wen ding de yang li zi mu zhi su na mi ke li 。mu zhi su na mi li zi dui Q235tan gang de huan shi de dian hua xue ce shi jie guo biao ming :zai ce shi de mu zhi su na mi li zi nong du fan wei nei ,sui zhao mu zhi su nong du de zeng jia ,ji huan shi xiao guo zeng jiang 。(3)yi ge cheng de mu zhi su na mi li zi wei mo ban ,yu lin suan xin fu ge xing cheng mu zhi su /lin suan xin de fu ge na mi li zi (LPNs)。li yong SPM、TEMdui ji xing mao he li jing jin hang ce shi ,bing zai kong qi qi fen zhong jin hang le TGAce shi ,jie guo biao ming :xian wei zhao pian xia fu ge na mi li zi wei qiu xing he tuo qiu xing ,li jing yao zai 70-90 nmjian ;zai ge cheng de mu zhi su /lin suan xin fu ge na mi cai liao zhong ,lin suan xin zhan bi wei 73.91%。tong guo dian hua xue gong zuo zhan ce shi de fu ge na mi tu ceng de EIShe Tafelji hua qu xian hou fa xian :zai LPNsde tian jia liang wei 0.06wt%shi ,fu ge na mi tu ceng de fang fu xiao guo mo lun shi zai zhong ji hai shi hou ji dou you liang hao de biao xian ;tian jia liang guo duo shi ,tu ceng de fang fu xiao guo zai qian ji sui bu shi hen ming xian ,dan zai hou ji dui yu gang ban de fu shi you hen hao de yi zhi zuo yong 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自湖南师范大学的赵鑫鹏,发表于刊物湖南师范大学2019-10-31论文,是一篇关于木质素论文,纳米粒子论文,缓蚀剂论文,磷酸锌论文,防腐涂层论文,湖南师范大学2019-10-31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,资料来自湖南师范大学2019-10-31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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