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成型方法对纳米纸表面形貌与光学性能的影响

高分子材料科学与工程 2017年第8期33卷 96-101页

作者：杨伟胜焦亮戴红旗南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室江苏南京210037

通过TEMPO氧化、高压均质作用成功从机械预处理后的针叶木纤维中,抽离出直径20~25nm、长度几百纳米到几微米的纤维素纳米纤丝(CNFs);然后以此为原料分别采用浇铸、真空抽滤的方法制备纳米纸。使用环境扫描电镜,原子力显微镜、紫外/可见... 详细信息

通过TEMPO氧化、高压均质作用成功从机械预处理后的针叶木纤维中,抽离出直径20~25nm、长度几百纳米到几微米的纤维素纳米纤丝(CNFs);然后以此为原料分别采用浇铸、真空抽滤的方法制备纳米纸。使用环境扫描电镜,原子力显微镜、紫外/可见/近红外分光光度计研究了不同成型方法对纳米纸的表面形貌、表面粗糙度、透光率和光学雾度等性能的影响。结果表明,浇铸法与真空抽滤法相比,通过浇铸法制备的纳米纸表面更加光滑(均方根表面粗糙度为3.3nm);具有更加优异的光学性能,在600nm处透光率为89%,在550nm处雾度为2.9%,此浇铸法更适合于制备高透明高清晰的纳米纸。

关键词：纳米纸浇铸法真空抽滤法光学雾度表面形貌

基于PPy:PSS纳米纤维素复合材料的高性能柔性独立导电纳米纸用于超级电容器

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Science China Materials 2023年第3期66卷 964-973页

作者：梁月魏震王鸿恩王瑞刚张新宇 Department of Chemical Engineering Auburn UniversityAuburnAL 36849USA Department of Metallurgical and Materials Engineering The University of AlabamaTuscaloosaAL 35487USA

本工作通过低成本、简单、快速的真空过滤方法首次成功制备了一种独立的、无粘合剂的柔性聚吡咯:聚磺苯乙烯/纤维素纳米纸电极(PPy:PSS/CNP).多层结构的纤维素纳米纸具有较高的表面积和良好的机械强度,不仅提供了高的电活性区域,缩短了... 详细信息

本工作通过低成本、简单、快速的真空过滤方法首次成功制备了一种独立的、无粘合剂的柔性聚吡咯:聚磺苯乙烯/纤维素纳米纸电极(PPy:PSS/CNP).多层结构的纤维素纳米纸具有较高的表面积和良好的机械强度,不仅提供了高的电活性区域,缩短了电解质离子的扩散距离,而且还阻止了PPy在充电/放电过程中的体积膨胀/收缩.优化后的PPy:PSS/CNP在10 mV s-1时表现出3.8 F cm-2(对应于475 F cm-3和240 F g-1)的高比电容和良好的循环稳定性(在5000次循环后有80.9%的电容保持率).PPy:PSS/CNP在不同弯曲角度下的循环伏安曲线表明电极具有突出的柔韧性和电化学稳定性.此外,组装的对称超级电容器器件在功率密度为4.4 m W cm-2(550 m W c m-3)的情况下,提供了122μW h cm-2(15 W h cm-3)的高面积能量密度,这个值优于其他基于纤维素电极材料制备的器件.PPy:PSS/CNP电极结合了高电容性能、灵活性、易于制造和廉价多个优势,为开发下一代绿色、经济便携式和可穿戴电子产品提供了巨大潜力.

关键词：超级电容器电化学稳定性纳米纸真空过滤能量密度电子产品体积膨胀电容性能

MWCNT纳米纸/形状记忆聚合物复合材料导电性能研究

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哈尔滨工程大学学报 2014年第4期35卷 516-520页

作者：张阿樱吕海宝哈尔滨学院图书馆黑龙江哈尔滨150086 哈尔滨工业大学复合材料结构研究所黑龙江哈尔滨150001

为了研究通过亲水性薄膜抽滤形成三维自组装多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube,MWCNT)纳米纸的合成方法,并将纳米纸与形状记忆聚合物复合制备成热敏性电致驱动的导电纳米复合材料。通过将纳米管均匀分散,并控制压力采用真空抽... 详细信息

为了研究通过亲水性薄膜抽滤形成三维自组装多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube,MWCNT)纳米纸的合成方法,并将纳米纸与形状记忆聚合物复合制备成热敏性电致驱动的导电纳米复合材料。通过将纳米管均匀分散,并控制压力采用真空抽滤方法获得纳米纸。采用高倍扫描电子显微镜观察纳米纸的结构和形态,显微照片显示多壁碳纳米管纳米纸具有连续紧密的网络结构并具有高导电性。试验结果表明:在测试温度范围内,纳米纸的电阻率随着温度的升高而逐渐下降;并且在恒定直流电作用下MWCNT纳米纸形状记忆聚合物复合材料由弯曲状恢复为平板状。

关键词：多壁碳纳米管纳米纸纳米复合材料导电性形状记忆聚合物

纳米纸/聚合物基复合材料热传导性能模拟研究

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功能材料 2017年第5期48卷 5094-5098页

作者：张阿樱吕海宝哈尔滨学院图书馆哈尔滨150086 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150001

为了研究纳米纸加热片的形状控制、厚度及弯曲周期等因素对纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态时温度分布的影响规律,采用FLUENT有限元软件分别模拟研究了不同工况条件下矩形弯曲及平板形纳米纸/聚合物基复合材料的热传导性能。计算结果表... 详细信息

为了研究纳米纸加热片的形状控制、厚度及弯曲周期等因素对纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态时温度分布的影响规律,采用FLUENT有限元软件分别模拟研究了不同工况条件下矩形弯曲及平板形纳米纸/聚合物基复合材料的热传导性能。计算结果表明:加热过程中矩形弯曲纳米纸/聚合物基复合材料的平均温度略低,加热速率略慢,达到稳态所需的时间稍短,温度分布更为均匀。纳米纸加热片厚度越小、弯曲周期越小,纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态时的平均温度水平越高,达到稳态所需的时间越长。分析认为,纳米纸加热片的厚度和弯曲周期对纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态所需时间及温度分布规律的影响主要通过纳米纸加热片的单位体积热源起作用;对流散热速率低于产热量的增大导致纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态所需时间增长。

关键词：纳米纸聚合物复合材料加热过程模拟

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纳米纸在绿色电子器件中的研究进展

科技导报 2019年第11期37卷 82-91页

作者：季春燕李新国刘恺然李文波李红变京东方科技集团股份有限公司北京100176 国家纳米科学中心纳米生物效应与安全性实验室北京100190

纳米纸是由纳米纤维素自组装形成的二维薄膜材料,具有高透明性和极低的表面粗糙度,是一种理想的柔性电子器件基底材料。与合成高分子基底材料相比,纳米纸可以生物降解,为绿色电子器件的制备提供了条件。本文梳理了纳米纸的制备工艺、纳... 详细信息

纳米纸是由纳米纤维素自组装形成的二维薄膜材料,具有高透明性和极低的表面粗糙度,是一种理想的柔性电子器件基底材料。与合成高分子基底材料相比,纳米纸可以生物降解,为绿色电子器件的制备提供了条件。本文梳理了纳米纸的制备工艺、纳米纸的特点及纳米纸在柔性绿色电子器件,尤其是场效应晶体管、能源器件和发光器件等方面的应用。针对纳米纸在大规模低成本制备、在柔性绿色电子器件中存在的问题进行了分析,并对纳米纸在生物传感中的应用进行了展望。

关键词：绿色电子器件纳米纸纳米纤维素粗糙度

均质法和超声法制备NFC及其纳米纸性能研究

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中国造纸 2016年第7期35卷 19-24页

作者：姚志明陈港方志强况宇迪邝其通许雅希张宝军华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640

以漂白硫酸盐桉木浆纤维为原料,进行TEMPO氧化预处理,再采用均质法和超声法及二者结合法分别制备出纳米纤丝纤维素(Nanofibrillated Cellulose,NFC),再经溶液浇铸法制备纳米纸。重点探讨了不同制备方法对NFC特性及其纳米纸性能的影响。... 详细信息

以漂白硫酸盐桉木浆纤维为原料,进行TEMPO氧化预处理,再采用均质法和超声法及二者结合法分别制备出纳米纤丝纤维素(Nanofibrillated Cellulose,NFC),再经溶液浇铸法制备纳米纸。重点探讨了不同制备方法对NFC特性及其纳米纸性能的影响。结果表明,不同能耗下,超声2 h、4 h比均质2次、5次制备的NFC的透明性更好,长径比更大,直径更小,最小宽度可达19 nm。工艺能耗低于20 k Wh时,与均质处理相比,超声处理强度(能耗)的增加更有利于纳米纸拉伸强度和透湿率的提高,同时超声2 h、4 h比均质2次、5次制备的NFC纳米纸的光学性能更好,其中超声4h制备的NFC得到的纳米纸拉伸强度与透光率最高,分别为155.8 MPa、89.45%,优于一般的聚合物薄膜,有望应用于柔性显示电子器件的基材。

关键词：均质超声 NFC 纳米纸

基于芳纶纳米纤维的芳纶纳米纸结构与性能研究进展

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中国造纸 2020年第7期39卷 62-68页

作者：杨斌王琳张美云谭蕉君宋顺喜陕西科技大学轻工科学与工程学院轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021

芳纶纳米纤维和芳纶纳米纸作为近年来开发的新型先进纳米材料,其应用研究已成为国内外高分子纳米纤维领域的研究热点与发展趋势之一。本文对比分析了基于芳纶纳米纤维的芳纶纳米纸与传统芳纶纸在制备方法、纸张结构、光学性能、机械性... 详细信息

芳纶纳米纤维和芳纶纳米纸作为近年来开发的新型先进纳米材料,其应用研究已成为国内外高分子纳米纤维领域的研究热点与发展趋势之一。本文对比分析了基于芳纶纳米纤维的芳纶纳米纸与传统芳纶纸在制备方法、纸张结构、光学性能、机械性能、耐温性以及绝缘性能方面的差别,探讨了芳纶纳米纸在大规模、低成本制备及应用可能存在的问题,指出了芳纶纳米纸未来发展面临的挑战与展望。

关键词：芳纶纤维芳纶纸芳纶纳米纤维纳米纸