纳米纤维素自愈合水凝胶的构筑
乙酰化纳米纤维素纤维的制备及其凝胶机制研究
乙酰化纳米纤维素纤维的制备及其凝胶机制
研究
纳米纤维素纤维(NFC) 具有优良的吸水性、流变性、抗氧化能力、保水型及高分子稳定性等优异性能。
由于其独特的机械性能和化学可控、可分子调控属性，纳米纤维素纤维已成为重要的复合材料，广泛
应用于日用品、食品包装及工业用品的制造中。
因此，研究纳米纤维
素纤维乙酰化制备方法及其凝胶机制，显得尤为重要。
乙酰化是一种通过一氧化氮脱水反应，以乙酰基羧酸为催化剂制
备纳米纤维素纤维衍生物的过程，是改变纳米纤维素纤维性质的重要
方法之一。
乙酰化有助于减弱纤维素表面疏水性，改变表面物理性质。
乙酰化过程可以改变纳米纤维素纤维的水溶性及增加其可溶性，从而
使其易于和其他材料结合。
此外，乙酰化还可以改变纳米纤维素纤维
的膨胀性，增强其可塑性、抗疲劳性和结焦性。
乙酰化纳米纤维素纤维凝胶的形成主要是由于纳米纤维素纤维体
系中水溶性和不溶性组分聚集所致。
当乙酰基凝胶剂与纳米纤维素纤
维结合时，二者的分子层会形成网状结构，形成乙酰化纳米纤维素纤
维凝胶体。
乙酰基凝胶剂之间的作用也会促使纳米纤维素纤维的水溶
性发生变化，因而使纳米纤维素纤维本身呈现出凝胶性质。
乙酰化纳米纤维素纤维制备及其凝胶机制研究仍处于发展早期，
需要对相关技术进行详细研究和分析。
未来，乙酰化纳米纤维素纤维
可用于生物制药、生物基材料及涂料等领域，可以实现更加高效、安全、可操控的用途。
纳米纤维素气凝胶工艺流程图
纳米纤维素气凝胶工艺流程图Nano cellulose aerogel.Process Flow Chart:1. Raw material preparation: Plant biomass (e.g., wood pulp, agricultural residues) is mechanically refined to produce cellulose nanofibers (CNFs).2. CNF suspension preparation: The CNFs are dispersed in water to form a stable suspension.3. Gelation: The CNF suspension is crosslinked with a chemical crosslinker to form a gel network.4. Washing: The gel is washed with water to remove any unreacted crosslinker or impurities.5. Solvent exchange: The gel is immersed in a solvent that is miscible with water (e.g., ethanol) to replace thewater.6. Supercritical drying: The solvent-filled gel is subjected to supercritical drying with carbon dioxide (CO2) to remove the solvent and form a porous aerogel structure.7. Post-treatment: The aerogel may undergo additional post-treatment steps, such as thermal annealing or chemical modification, to enhance its properties.中文回答：纳米纤维素气凝胶。
【CN110105482A】一种自愈合水凝胶及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910347070.7(22)申请日 2019.04.26(71)申请人 厦门大学地址 361000 福建省厦门市思明南路422号(72)发明人 何宁 汪一鸣 林凌 袁元敏 (74)专利代理机构 厦门市首创君合专利事务所有限公司 35204代理人 张松亭 姜谧(51)Int.Cl.C08F 120/54(2006.01)C08F 2/10(2006.01)C08F 2/44(2006.01)C08K 3/36(2006.01)(54)发明名称一种自愈合水凝胶及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种自愈合水凝胶及其制备方法，由包括如下比例的组分制成：丙烯酰胺类单体∶去离子水∶交联剂∶过硫化物∶N，N，N，N -四甲基乙二胺＝2-4g ∶10-20mL ∶10-20mL ∶80-100mg∶150-200μL，还包括适量疏水化试剂。
本发明以去离子水水为溶剂，制备出的水凝胶材料，干燥之后材料仍然具有超强的机械性能，且自愈合效果良好，愈合条件简单，在制备自愈合高强度凝胶材料领域具有深远的意义。
权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 110105482 A 2019.08.09C N 110105482A权 利 要 求 书1/1页CN 110105482 A1.一种自愈合水凝胶，其特征在于：由包括如下比例的组分制成：丙烯酰胺类单体∶去离子水∶交联剂∶过硫化物∶N，N，N，N-四甲基乙二胺＝2-4g∶10-20mL∶10-20mL∶80-100mg∶150-200μL，其中，过硫化物作为引发剂，N，N，N，N-四甲基乙二胺作为催化剂，交联剂为浓度为20-40wt％的纳米二氧化硅溶胶或表面富含羟基的纳米二氧化硅衍生物的溶液。
2.如权利要求1所述的一种自愈合水凝胶，其特征在于：所述丙烯酰胺类单体包括N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺和N，N-亚甲基双丙烯酰胺。
纳米纤维素气凝胶的制备与应用
纳米纤维素气凝胶的制备与应用孙镇镇/文【摘要】气凝胶作为世界上最轻的固体之一，一经发现便引起了专家学者的争相研究，纳米纤维素基气凝胶在具备传统气凝胶特性的基础上融入了纳米纤维素的可再生、低密度、低生物降解性、低成本和无毒等特性成为了继无机气凝胶和有机聚合物气凝胶后的新一代气凝胶材料。
本文介绍了纳米纤维素的基本特性，对纳米纤维素气凝胶的制备方法进行了重点阐述，最后对其应用进行了展望。
【关键词】纳米纤维素气凝胶；特性；制备方法；应用气凝胶作为世界上最轻的固体之一，一经发现便引起了专家学者的争相研究，其种类也得到了极大的丰富，有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系以及金属系等。
纳米纤维素基气凝胶在具备传统气凝胶特性的基础上融入了纳米纤维素的可再生、低密度、低生物降解性、低成本和无毒等特性成为了继无机气凝胶和有机聚合物气凝胶后的新一代气凝胶材料。
纳米纤维素是指直径小于100nm，长度可从几百纳米到微米级别的纤维素聚集体[1]。
以形态分，纳米纤维素主要分为纳米微晶纤维素（部分文献中也称为纳米纤维素晶须，通常记为NCC或者 CNC）和纳米微细化纤维素（有时也被称为微米微细化纤维，通常记为 NFC，CNF或者 MFC）两类。
1.纳米纤维素的基本特性纤维素分子链通过氢键结合构成具有结晶区和无定型区的原纤丝，进而聚集成微纤丝。
分离微纤丝、提取纤维素结晶可得到直径小于100nm的纳米纤维素。
纳米纤维素尺寸小，却具有优良的力学性能以及热学性能。
在力学性能方面，纳米纤维素弹性模量高（大于140GPa）、密度低，导致其单位质量弹性模量甚至高于钢铁、铝等常用金属建筑材料[2]。
1.1自组装性能自组装性能是纳米纤维素的一个重要特性，纳米纤维素表面存在大量带电官能团（如磺酸基、羧基），因而可均匀稳定地分散在水中连续地从纳米纤维素水溶液中去除水分可使纳米纤维素以一定的构型排列，最小化纳米纤维素间的静电作用力，自组装成液晶。
1.2负抗磁各向异性纳米纤维素具有负抗磁各向异性，在外界电场、磁场作用力以及剪切力引导下可有序排列。