高光学性能复合薄膜的深度乳化溶剂预处理纤维素纳米纤维和纤维粘土矿物质

科学领域:

• 材料科学
• 纳米技术
• 聚合物科学

背景情况:

• 纤维素纳米纤维 (CNF) 是先进应用的有希望的生物材料.
• 开发具有成本效益和高性能的CNF材料仍然是一个挑战.
• 加入无机填充剂可以增强CNF膜的特性,但往往需要复杂的处理.

研究的目的:

• 开发一种使用CNF和纤维粘土生产高透明复合膜的简单方法.
• 研究不同类型的粘土 (石,石) 以及它们的制备对薄膜透明度和结构的影响.
• 评估深度溶解剂 (DES) 预处理CNF的潜力,以创建具有成本效益和高光学性能的纳米纸.

主要方法:

• 使用深溶解剂 (DES) 预处理纤维素纳米纤维.
• 复合膜是通过将DES-CNF与石和石结合而制成的 (多达50%).
• 分析了由此产生的薄膜的透明度和结构特性,并与对照薄膜进行了比较.

主要成果:

• 能够成功地制造出高透明度的复合膜,其中粘土含量高达50%.
• 与纯净的CNF薄膜相比,使用DES-CNF制成的薄膜的透明度损失很小 (∼15%对于50%的 sepiolite).
• 湿微化石的透明度高于干微化石或石.
• DES-CNFs与 sepiolite的组合创造了密集,紧的薄膜结构,具有卓越的光学性能.

结论:

• DES-CNF/纤维粘土复合材料提供了高透明度,低成本纳米纸的可行途径.
• 这种方法避免了耗费大量能源的粘土同质化和化学改造.
• 这些发现为在先进的纤维素材料中使用丰富的粘土矿物开辟了可能性.