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第1章 绪论 1

1.1生物质 1

1.1.1生物质材料 1

1.1.2纤维素 2

1.2生物质材料细胞壁的结构特点 2

1.3生物质纳米纤维素的制备与结构特点 4

1.3.1纳米纤维素的定义 4

1.3.2纳米纤维素的制备方法和结构特点 5

1.4纳米纤维素的应用 8

1.4.1纳米纤维素增强聚合物复合材料 8

1.4.2纳米纸及薄膜材料 9

1.4.3宏观块体材料 11

1.5本书的选题思路及内容 12

第2章 纳米纤维素的机械法制备 14

2.1原料预处理 14

2.1.1化学组分演变 14

2.1.2晶型及结晶度演变 16

2.1.3形态演变 17

2.1.4小结 18

2.2纳米纤维素的高强度超声法制备 18

2.2.1超声波粉碎仪及其工作原理 18

2.2.2纳米纤维素的形貌特征 19

2.2.3纳米纤维素的性能特点 22

2.3纳米纤维素的高速搅拌法制备 23

2.3.1高速搅拌机及其工作原理 23

2.3.2纳米纤维素的形貌特征 25

2.4纳米纤维素的高压匀质法制备 26

2.4.1高压匀质机及其工作原理 26

2.4.2纳米纤维素的形貌特征 27

2.5纳米纤维素的高速研磨法制备 30

2.5.1高速研磨机及其工作原理 30

2.5.2纳米纤维素的形貌特征 32

2.5.3纳米纤维素的性能特点 33

2.6小结 34

第3章 纳米纤维素的高强度超声法制备和性能 35

3.1超声工艺条件对纳米纤维素结构与性能的影响 35

3.1.1超声工艺对纳米纤维素水悬浊液分散状态的影响 35

3.1.2超声工艺对纳米纤维素结构的影响 36

3.1.3超声工艺对纳米纤维素化学组分的影响 41

3.1.4超声工艺对纳米纤维素的晶型及结晶度的影响 41

3.1.5超声工艺对纳米纤维素热稳定性的影响 43

3.1.6小结 43

3.2超声工艺条件对纳米纤维素结构及流变性能的影响 44

3.2.1超声时间对纳米纤维素结构及流变性能的影响 44

3.2.2超声功率对纳米纤维素结构及流变性能的影响 51

3.2.3纤维素初始浓度对纳米纤维素结构及流变性能的影响 57

3.2.4小结 66

3.3基于不同原料制备纳米纤维素的结构与性能对比 67

3.3.1化学纯化处理前后生物质纤维的化学组分含量 68

3.3.2基于不同原料制备的纯化纤维素的形态特征对比 69

3.3.3不同原料制备的纳米纤维素的形态特征对比 70

3.3.4不同原料制备的纳米纤维素的化学组分对比 71

3.3.5不同原料制备的纳米纤维素的聚集态结构及结晶度对比 73

3.3.6不同原料制备的纳米纤维素的热稳定性能对比 76

3.3.7小结 77

第4章 纳米纤维素的自聚集组装 78

4.1纳米纤维素自聚集制备超长纳米纤维 78

4.1.1纯化纤维素的制备 78

4.1.2纳米纤维素水悬浊液特性 80

4.1.3超长纳米纤维的结构、形态及尺寸分析 81

4.1.4超长纳米纤维的化学组分分析 87

4.1.5超长纳米纤维的结晶结构分析 88

4.1.6超长纳米纤维的热性能分析 89

4.1.7小结 90

4.2纳米纤维素自聚集制备宏观块体材料 90

4.2.1纳米纤维素水悬浊液的流动性 90

4.2.2纳米纤维素气凝胶的制备及性能 93

4.2.3纳米纤维素气凝胶的结构表征 96

4.2.4超低密度纳米纤维素气凝胶 101

4.2.5纳米纤维素气凝胶的自聚集机理 106

4.2.6小结 107

4.3不同形态和表面性质的纳米纤维素自聚集特性对比 108

4.3.1不同形态和表面性质的纳米纤维素的制备 108

4.3.2纳米纤维素的化学组分与结晶度 110

4.3.3纳米纤维素自聚集气凝胶的制备 111

4.3.4纳米纤维素气凝胶的微观结构控制 114

4.3.5纳米纤维素气凝胶的密度和柔韧性 116

4.3.6纳米纤维素气凝胶的水分承载能力 117

4.3.7纳米纤维素气凝胶的染料吸附能力 119

4.3.8纳米纤维素气凝胶的热稳定性、热绝缘及声吸附特征 119

4.3.9小结 122

第5章 纳米纤维素制备光透明膜材料和高强度纳米纸 124

5.1纳米纸的制备原理 124

5.2纳米纤维素的匀质处理 125

5.2.1纳米纤维素在水相介质中的分散性 125

5.2.2纳米纤维素的结构分析 127

5.3超声结合匀质处理后纳米纤维素水悬浊液的流变性 131

5.4纳米纸的制备和性能 136

5.4.1纳米纸的表面微观形貌 136

5.4.2纳米纸的宏观特征及透明性 137

5.4.3纳米纸的厚度控制 140

5.4.4纳米纸的密度 141

5.4.5纳米纸的动态热机械性能 142

5.4.6纳米纸的力学性能 143

5.5小结 147

参考文献 148