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基于离子液体溶解-超临界干燥技术制备纤维素基气凝胶材料的研究进展

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中国材料进展 2019年第1期38卷 42-48,57页

作者：余坚米勤勇袁斌张军中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室中国科学院分子科学科教融合卓越中心北京100190

作为自然界储量最为丰富、可持续、可再生、环境友好的一种天然原材料,纤维素已成为高分子材料领域的研究热点之一。其中纤维素气凝胶兼具超高孔隙率、超低密度纳米多孔材料的优点和高分子材料韧性好、易加工的特性,有诸多优异的性能,... 详细信息

作为自然界储量最为丰富、可持续、可再生、环境友好的一种天然原材料,纤维素已成为高分子材料领域的研究热点之一。其中纤维素气凝胶兼具超高孔隙率、超低密度纳米多孔材料的优点和高分子材料韧性好、易加工的特性,有诸多优异的性能,是继无机气凝胶和合成高分子气凝胶之后新一代气凝胶材料,正受到人们广泛的关注。介绍了作者课题组利用离子液体制备纤维素气凝胶方面的研究进展,主要包括:利用离子液体溶解结合超临界CO_2干燥技术制备纤维素气凝胶;纤维素基复合气凝胶材料的制备;以及纤维素气凝胶材料作为锂离子电池凝胶聚合物电解质的应用。

关键词：纤维素气凝胶离子液体超临界干燥

以纤维素/AmimCl溶液制备纤维素气凝胶

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中国科学：化学 2011年第8期41卷 1331-1337页

作者：吕玉霞李小艳米勤勇王德修余坚张军北京分子科学国家实验室中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室北京100190

利用离子液体AmimCl溶解结合超临界CO2干燥的方法制备了纤维素气凝胶材料.研究了不同初始浓度的纤维素溶液及其在不同凝固浴中制备的纤维素凝胶的流变行为,进一步考察了纤维素溶液浓度和凝固浴种类对纤维素气凝胶材料结构的影响.结果表... 详细信息

利用离子液体AmimCl溶解结合超临界CO2干燥的方法制备了纤维素气凝胶材料.研究了不同初始浓度的纤维素溶液及其在不同凝固浴中制备的纤维素凝胶的流变行为,进一步考察了纤维素溶液浓度和凝固浴种类对纤维素气凝胶材料结构的影响.结果表明,随着初始纤维素溶液浓度的增大,气凝胶的孔结构逐渐致密,比表面积随之减小;凝固浴的组成对纤维素气凝胶的结构也有较大影响.采用适当的制备条件,可以制备出高比表面积的纤维素气凝胶材料.对纤维素气凝胶的热性能进行了表征,结果表明所得到的气凝胶材料具有较好的热稳定性和较高的炭残余含量.

关键词：纤维素 AmimCl离子液体气凝胶超临界CO2 凝固浴

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以离子液体为介质的纤维素加工与功能化

高分子学报 2017年第7期27卷 1058-1072页

作者：张金明武进余坚张晓程米勤勇张军中国科学院化学研究所中国科学院分子科学科教融合卓越中心中国科学院工程塑料重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

纤维素作为自然界中储量最大的天然高分子,被认为是未来世界能源与化工的主要原料.但由于分子链间存在丰富氢键网络以及高度结晶的聚集态结构特点,天然纤维素不熔化、难溶解,造成纤维素的加工极其困难,纤维素材料的传统生产工艺复杂且... 详细信息

纤维素作为自然界中储量最大的天然高分子,被认为是未来世界能源与化工的主要原料.但由于分子链间存在丰富氢键网络以及高度结晶的聚集态结构特点,天然纤维素不熔化、难溶解,造成纤维素的加工极其困难,纤维素材料的传统生产工艺复杂且污染严重,极大限制了纤维素材料的广泛应用.近年来,人们发现一些特定结构的离子液体能够高效溶解纤维素,为纤维素的加工和功能化提供了新的多用途平台.本文从"溶解纤维素的离子液体、纤维素溶解机理与溶液性质、以离子液体制备再生纤维素材料和以离子液体为介质合成纤维素衍生物"4个方面详细介绍了本课题组在此领域的研究进展.

关键词：纤维素离子液体溶解再生衍生化

凝固浴温度对再生纤维素材料结构与性能的影响研究

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高分子学报 2023年第7期54卷 1064-1073页

作者：卢洪超夏钲豪米勤勇张金明余坚张军中国石化北京化工研究院北京100013 中国科学院化学研究所中国科学院工程塑料重点实验室北京100190 中国科学院大学化学科学学院北京100049

以1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)离子液体为纤维素溶剂,水为凝固浴,通过调控凝固温度分别在不同凝固浴温度下获得再生纤维素气凝胶和再生纤维素膜,研究了再生纤维素气凝胶和再生纤维素膜的微观结构与性能的关系.结果表明:凝固浴温度... 详细信息

以1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)离子液体为纤维素溶剂,水为凝固浴,通过调控凝固温度分别在不同凝固浴温度下获得再生纤维素气凝胶和再生纤维素膜,研究了再生纤维素气凝胶和再生纤维素膜的微观结构与性能的关系.结果表明:凝固浴温度对再生纤维素气凝胶和再生纤维素膜的微观结构影响显著,进而影响再生纤维素气凝胶膜和再生纤维素膜的光学性能和力学性能,从而建立了凝固浴温度与再生纤维素材料结构和性能之间的关系,对以离子液体为溶剂的再生纤维素材料工业化生产具有一定的指导意义.

关键词：纤维素离子液体凝胶薄膜结构与性能

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利用离子液体制备纤维素基气凝胶

高分子通报 2016年第9期 140-148页

作者：余坚米勤勇袁斌吕玉霞张军中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室中科院工程塑料重点实验室北京100190 中国科学院大学化学化工学院北京100049

纤维素基气凝胶材料的研究在近年来吸引了人们极大的关注,这是因为这类新型材料具有通常无机气凝胶的典型结构特点,如超轻、高孔率、高比表面积等,同时具有天然生物质材料的原料丰富、可再生、可生物降解的优点。本文首先简要介绍了纤... 详细信息

纤维素基气凝胶材料的研究在近年来吸引了人们极大的关注,这是因为这类新型材料具有通常无机气凝胶的典型结构特点,如超轻、高孔率、高比表面积等,同时具有天然生物质材料的原料丰富、可再生、可生物降解的优点。本文首先简要介绍了纤维素基气凝胶材料及其发展概况,进而主要介绍了以离子液体为溶剂制备再生纤维素基气凝胶的研究进展,包括纤维素基气凝胶的制备方法、结构及其功能性。最后对离子液体法制备的纤维素基气凝胶材料的前景进行了简要的展望。

关键词：纤维素离子液体气凝胶溶解-再生

使用离子液体高沸醇一步法高效分离木质纤维素组分

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使用离子液体高沸醇一步法高效分离木质纤维素组分

醋酸纤维素醋酸纤维素接枝聚乳酸热塑塑料制备与性能

中国化学会第一届全国纤维素学术研讨会

作者：李锦阳张晓程张金明米勤勇余坚张军中国科学院化学研究所

木质纤维素是地球上蕴藏最丰富的可再生自然资源之一,木质纤维素可以为高附加值的化学品和材料提供可持续原料。但是,木质纤维素中有价值的组分以复杂的形式结合在一起,难以转化利用。为实现木质纤维素的转化利用,发展高效的组分分离方...

木质纤维素是地球上蕴藏最丰富的可再生自然资源之一,木质纤维素可以为高附加值的化学品和材料提供可持续原料。但是,木质纤维素中有价值的组分以复杂的形式结合在一起,难以转化利用。为实现木质纤维素的转化利用,发展高效的组分分离方法十分关键。

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醋酸纤维素醋酸纤维素接枝聚乳酸热塑塑料制备与性能

中国化学会第一届全国纤维素学术研讨会

作者：许如梦杨田田张金明米勤勇贾若男陈张彦张军中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室中国科学院大学

＜正＞二醋酸纤维素（CDA）为乙酰基平均取代度在1.8—2.7范围内的醋酸纤维素,是重要的纤维素衍生物之一,通过热塑成型,可制成眼镜架、玩具、工具手柄等塑料制品,广泛应用于日常生活,有望发展为石油基不可降解型塑料的良好替代产品。然...

＜正＞二醋酸纤维素（CDA）为乙酰基平均取代度在1.8—2.7范围内的醋酸纤维素,是重要的纤维素衍生物之一,通过热塑成型,可制成眼镜架、玩具、工具手柄等塑料制品,广泛应用于日常生活,有望发展为石油基不可降解型塑料的良好替代产品。然而,在CDA热塑性加工中小分子增塑剂必不可少且用量较大（20—30 wt%）,导致产品的尺寸稳定性差,且由于小分子的迁出问题,塑料制件的安全性备受关注。

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基于离子液体的纤维素加工与功能化

基于离子液体的纤维素加工与功能化

基于纳米协同效应的超灵敏导电水凝胶（英文）

中国化学会第一届全国纤维素学术研讨会

作者：张军张金明武进余坚宋广杰田卫国米勤勇张晓程中国科学院化学研究所

离子液体(Ionic liquid)是一类完全由离子组成的液体,其熔点接近室温,通常低于100℃。离子液体具有一系列独特的优点:如液态范围宽、良好的热稳定性和化学稳定性、不燃、蒸汽压极低、一般不挥发、通过阴阳离子的结构设计可调节离子液体...

离子液体(Ionic liquid)是一类完全由离子组成的液体,其熔点接近室温,通常低于100℃。离子液体具有一系列独特的优点:如液态范围宽、良好的热稳定性和化学稳定性、不燃、蒸汽压极低、一般不挥发、通过阴阳离子的结构设计可调节离子液体的物理和化学性质、以及对很多无机物和有机物均表现出优良的溶解能力。离子液体、水和超临界二氧化碳一起构成了目前最重要的三种绿色溶剂体系,具有广阔的应用前景。

关键词：

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Science China Materials 2025年第1期 226-235页

作者：王港荣经鑫牛柄翰林丽娅张垚勋曾嘉洲冯培勇刘跃军米皓阳 Key Laboratory of Advanced Packaging Materials and Technology of Hunan Province Hunan University of Technology National & Local Joint Engineering Research Center for Advanced Packaging Material and Technology Hunan University of Technology National Engineering Research Center for Advanced Polymer Processing Technology Zhengzhou University

水凝胶面临的导电性差和灵敏度低等问题极大限制了其在柔性电子领域中的应用.为此,我们提出了一种利用一维导电填料聚苯胺和二维导电填料还原氧化石墨烯的纳米尺度协同作用机制来制备具有优异导电性的水凝胶.该水凝胶表现出了超高的灵敏...

水凝胶面临的导电性差和灵敏度低等问题极大限制了其在柔性电子领域中的应用.为此,我们提出了一种利用一维导电填料聚苯胺和二维导电填料还原氧化石墨烯的纳米尺度协同作用机制来制备具有优异导电性的水凝胶.该水凝胶表现出了超高的灵敏度(GF达27.55)、出色的电导率(7.2 mS/cm)和优异的稳定性.此外,由于水凝胶内部含有大量儿茶酚官能团、丰富的氢键相互作用和π-π堆叠,该水凝胶表现出了优异的自粘附性和自修复性.基于该水凝胶开发的具有应变敏感性和自供电性能的柔性传感器展现出了卓越的传感性能,表明其在人机交互和信息传输领域具有广泛应用潜力.

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