从基纳米胡须的体分散到无otropic微纤维:结构进化在它的转变过程中,由同步机广角X射线衍射测量所揭示

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 纳米胡须,如纤维素和基纳米胡须,在合溶液分散中形成奇拉性阴性液晶 (CNLC).
• 在CNLC阶段,表面修饰的基纳米胡须与基 (CTWK-CS) 可以被湿成异型微纤维.
• 这种转变涉及对齐,凝结和干燥的阶段,影响最终的微纤维结构.

研究的目的:

• 调查CTWK-CS在湿的初始对齐阶段 (i) 的定向行为.
• 揭示湿微纤维在干燥阶段 (iii) 中的结构演变和CTWK-CS重定向.
• 在直接湿和干燥过程中提供纳米胡须对齐的现场观测.

主要方法:

• 建立了模拟湿工艺阶段 (i) 和 (iii) 的实验系统.
• 在结构分析中使用了synchrotron 2D宽角X射线衍射 (WAXD) 测量.
• 分析重点是模拟处理条件下的CTWK-CS的定向行为.

主要成果:

• 阶段 (i):观察到CTWK-CS的高度平行对齐,链轴沿流动方向定向,证实了通过流量和度进行协同控制.
• 阶段 (iii):线湿微纤维呈现出较差的c轴方向,在干燥过程中,由于脱水引起的重定位,沿纤维方向显著改善.
• 证明了流量和度对对齐的协同效应,以及脱水在干燥过程中增强定向的重要作用.

结论:

• 在湿过程中,流量和度是实现CTWK-CS初始对齐在合分散中的关键因素.
• 干燥对于CTWK-CS的重定向至关重要,导致高度对齐的异性质微纤维.
• 这项研究提供了实地证据,证明了在湿和随后的干燥过程中纳米胡须对齐的动态.