Preparation of tough cellulose II nanofibers with high thermal stability from wood

纤维素 纳米纤维 热稳定性 材料科学 牙髓(牙) 热重分析 复合材料 氢氧化钠 核化学 化学工程 化学 工程类 医学 病理
作者
Haiying Wang,Dagang Li,Hiroyuki Yano,Kentaro Abe
出处
期刊:Cellulose [Springer Science+Business Media]
卷期号:21 (3): 1505-1515 被引量:72
标识
DOI:10.1007/s10570-014-0222-6
摘要

Well-dispersed cellulose II nanofibers with high purity of 92 % and uniform width of 15–40 nm were isolated from wood and compared to cellulose I nanofibers. First, ground wood powder was purified by series of chemical treatments. The resulting purified pulp was treated with 17.5 wt% sodium hydroxide (NaOH) solution to mercerize the cellulose. The mercerized pulp was further mechanically nanofibrillated to isolate the nanofibers. X-ray diffraction patterns revealed that the purified pulp had been transformed into the cellulose II crystal structure after treatment with 17.5 wt% NaOH, and the cellulose II polymorph was retained after nanofibrillation. The cellulose II nanofiber sheet exhibited a decrease in Young’s modulus (8.6 GPa) and an increase in fracture strain (13.6 %) compared to the values for a cellulose I nanofiber sheet (11.8 GPa and 7.5 %, respectively), which translated into improved toughness. The cellulose II nanofiber sheet also showed a very low thermal expansion coefficient of 15.9 ppm/K in the range of 20–150 °C. Thermogravimetric analysis indicated that the cellulose II nanofiber sheet had better thermal stability than the cellulose I nanofiber sheet, which was likely due to the stronger hydrogen bonds in cellulose II crystal structure, as well as the higher purity of the cellulose II nanofibers.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
科研通AI6.2应助罗春燕采纳,获得30
3秒前
领导范儿应助罗春燕采纳,获得10
3秒前
健壮可冥完成签到 ,获得积分10
3秒前
橙果果发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
单纯代萱发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
康头头发布了新的文献求助10
5秒前
danporzhu完成签到,获得积分10
7秒前
赤金之上完成签到,获得积分10
7秒前
bkagyin应助兴奋傲珊采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
权_888发布了新的文献求助10
9秒前
正直随阴发布了新的文献求助10
9秒前
唐一完成签到,获得积分10
10秒前
英俊的铭应助未来可以采纳,获得10
10秒前
清绘完成签到 ,获得积分10
10秒前
CipherSage应助周shang采纳,获得10
11秒前
11秒前
魔幻白柏发布了新的文献求助10
12秒前
出去玩完成签到,获得积分10
14秒前
吕科伟发布了新的文献求助10
15秒前
沉舟关注了科研通微信公众号
15秒前
沉舟关注了科研通微信公众号
15秒前
15秒前
小J完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
donoph发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
阿良发布了新的文献求助10
18秒前
大个应助Sept6采纳,获得20
19秒前
20秒前
仁爱寒云应助西瓜采纳,获得10
20秒前
小二郎应助魔幻白柏采纳,获得10
21秒前
21秒前
ding应助Sunbird采纳,获得10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6445384
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8259044
关于积分的说明 17593613
捐赠科研通 5505387
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901713
邀请新用户注册赠送积分活动 1878704
关于科研通互助平台的介绍 1718589