微波辅助的DES制造含有素的纤维素纳米纤维及其衍生复合材料导电水凝
Wei Liu1, Chuang Jiang2, Xiaoyu Li2
1Tianjin Key Laboratory of Pulp & Paper, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457, China; State Key Laboratory of Biobased Fiber Manufacturing Technology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China.
Carbohydrate polymers
|January 14, 2024
概括
微波辅助的深溶解剂 (DES) 预处理有效地从玉米中产生含素的纤维素纳米纤维素 (LCNF). 这些LCNF形成导电性水凝,可用于灵活的传感器和电池.
科学领域:
- 生物质的价值化 生物质的价值化
- 绿色化学 绿色化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 深度环氧溶剂 (DES) 是对纤维素生物质生物提炼有前途的绿色溶剂.
- 传统的DES预处理方法由于加工时间长,限制了工业效率.
- 从农业废物中生产纳米纤维素材料的高效方法的开发至关重要.
研究的目的:
- 开发一种高效的微波辅助DES预处理,用于从玉米中生产含有素的纤维素纳米纤维素 (LCNF).
- 为了研究不同类型的DES对LCNF特性的影响.
- 探索LCNF在制造用于储能和传感的导电复合水凝中的应用.
主要方法:
- 微波辅助的玉米深度浸泡溶剂 (DES) 的预处理.
- 酶性水解和高压均质化用于LCNF分离.
- 描述M-LCNF属性 (大小,热稳定性,合稳定性,光).
- 使用M-LCNF和植物酸增强的聚烯胺-联合烯酸制造复合导电水凝 (PLP).
主要成果:
- 微波辅助的DES预处理显著减少了处理时间.
- 成功生产了含有素的纤维素纳米纤维素 (M-LCNF),具有理想的纳米尺寸,热,体和光特性.
- 开发的复合导电水凝 (PLP) 具有出色的机械强度,紫外线阻断,光和导电性.
- 使用PLP电解质组装的电池实现了2.41V的输出电压.
- 证明了水凝对刺激和人类运动的实时感应能力.
结论:
- 微波辅助的DES预处理为从玉米中生产LCNF提供了一个高效和绿色的途径.
- 可以有效地利用LCNF来制造先进的复合导电水凝.
- 开发的水凝显示出适用于灵活电子,储能和可穿戴传感器的巨大潜力.
