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纤维素气凝胶制备及改性文献综述

 2020-06-30 21:12:17  

文 献 综 述 1、研究背景 气凝胶是一种用气体代替凝胶中的液体而本质上不改变凝胶本身的网络结构或体积的特殊凝胶,是水凝胶或有机凝胶干燥后的产物。

它具有纳米级的多孔结构和高孔隙率等特点,是目前所知密度最小的固体材料之一。

纤维素气凝胶是一种三维网络结构的材料。

与之前的气凝胶相比,纤维素气凝胶既具有高孔隙率、比表面积大、密度小、隔热(音)性好等特点,还具备良好的生物可再生性、生物相容性和生物可降解性等许多独特的性能[1]。

1931年,气凝胶最先是由Kistler制得的[2],随着溶胶#8212;#8212;凝胶(sol-gel)技术的迅速发展,无机气凝胶和聚合物气凝胶开始大量出现[3]。

由于纤维素气凝胶具有可再生、韧性好、易加工等特点,逐渐成为了新一代气凝胶[4]。

纤维素是自然界的天然高分子,分子式是(C6H10O5)n,它具备分布广、储量大等特点,而且拥有良好的生物可再生性,生物相容性和生物可降解性等独特的性能。

纤维素化学结构图如图1所示,纤维素的大分子基环是由吡喃型D-葡萄糖基和β-1,4糖苷键以椅式构象形成的高分子,并且每个脱水葡萄糖单元上的羟基都具有很强的反应活性,易于发生化学反应,如磺化、酯化、醚化、交联等。

图1 纤维素的化学结构式 由于纤维素含有大量的经基,使其具有极高的极性,导致很难在有机相中相容。

为了减弱纤维素的极性,提高纤维素在有机相中的分散,最有效的途径是对纤维素进行改性。

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