在基于ZnCl2的无机盐水合物中阐明纤维素的胀行为,并将其应用于定制功能特种纸的应用
Chaochao Tian1, Chao Duan2, Yuchen Bie2
1College of Bioresources Chemical and Materials Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi'an 710021, China; Department of Chemistry, University of British Columbia, 2036 Main Mall, Vancouver, British Columbia V6T 1Z1, Canada.
International journal of biological macromolecules
|August 18, 2025
概括
优化无机盐水合物 (ISH) 中的水含量是溶解纤维素的关键. 特定的水比 (2.5) 能够使纤维素膨胀,从而产生具有增强性能的坚固,灵活的特种纸.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 纤维素的溶解和功能化对于创建先进材料至关重要.
- 无机盐水合物 (ISH) 作为纤维素溶剂具有前景,但含水量的作用尚不清楚.
- 基于化 (ZnCl2) 的水合物是有效的纤维素溶剂.
研究的目的:
- 研究二元ISH中的水比对纤维素膨胀和溶解的影响.
- 了解水如何影响ISH内的结和纤维素相互作用.
- 开发一种方法,用溶解的纤维素生产高性能特种纸.
主要方法:
- 二元ISH的设计与不同的水比.
- 使用Kamlet-Taft参数 (β和π*) 对键相互作用的分析.
- 分子动态模拟用于研究纤维素溶剂相互作用.
- 专用纸通过纤维素再生进行卷对卷制备.
主要成果:
- 纤维素膨胀只发生在以ZnCl2为基础的ISH中的特定水比为2.5的情况下.
- 这种胀是由于不和酸盐破坏了纤维素基基.
- 再生纤维素纸具有超高强度 (107.5MPa),性 (18.8%),增强介电强度 (48.8kV/mm),以及疏水性 (73.6°).
结论:
- 在ISH中的水比是控制纤维素膨胀和溶解的关键因素.
- 在基于ZnCl2的ISH中量身定制水含量,可以生产高性能纤维素材料.
- 这项研究为制造具有卓越机械和电气性能的先进特种纸张提供了途径.
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