在湿热条件下化纤维素纳米纤维的老化
Akane Sakiyama1, Tsuguyuki Saito1, Audrey Moores1,2,3
1Department of Biomaterial Sciences, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo, Tokyo 113-8657, Japan.
Biomacromolecules
|December 1, 2025
概括
化纤维素纳米纤维 (PCNFs) 在由于脱化而导致的湿热衰老下降解,降低其稳定性. 控制酸盐结构和环境是耐用PCNF材料的关键.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 纤维素纳米纤维 (CNFs) 是先进材料的有希望的.
- 修改后的CNF的长期稳定性对于应用至关重要.
- 化CNF (PCNF) 具有可调节的特性,但它们的衰老情况尚不清楚.
研究的目的:
- 在加快的湿热条件下研究PCNF板的老化行为.
- 分析不同酸盐密度的PCNF中的化学和形态变化.
- 确定影响衰老过程中PCNF降解的因素.
主要方法:
- 通过酸化来制备具有受控酸盐密度的PCNF.
- 在80°C和65%RH下加速老化PCNF板,长达42天.
- 使用液态31P NMR,聚合度 (DP) 分析和形态分析进行表征.
主要成果:
- 观察到脱化:表面酸盐被转化为无机酸盐.
- 纤维素骨干水解发生,PD和纤维长度的减少表明了这一点.
- 在PCNF中更高的表面电荷加剧了降解.
- 纤维素的侧面晶体尺寸在老化过程中增加.
结论:
- 湿热衰老通过脱和随后的水解诱导PCNF降解.
- PCNF的稳定性取决于初始的酸盐结构和环境条件.
- 控制酸盐组的策略是必要的,以提高基于PCNF的材料的耐用性.
