纳米纤维素/氧化石墨烯复合材料的原位制备及表征文献综述

文献综述

1.1引言

随着生产力的提高，人们对原料的要求越来越高。石墨烯和氧化石墨烯纳米复合材料是研究的热点，各个国家都很看重，无论聚合物基纳米复合材料还是无机物类纳米复合材料方面的发展都非常之快。纤维素是自然界中最丰富的天然高分子聚合物，具有生物可降解性和可再生性。充分发掘纤维素的潜在性能、开发以纤维素为原料的新型产品将是可持续发展的重要课题之一。纤维素特别是微晶纤维素(MCC)纳米纤维素(NCC)作为一种新型填料应用在高分子基体中,能够赋予复合材料质轻、高强度、高模量、高吸水、生物可降解性等性能。[3]

1.2纳米纤维素材料

1.2.1纳米纤维素的简介

纳米纤维素是指直径在1～100nm，具有一定长径比，化学成分为纤维素的纳米高分子材料。在过去，对纳米纤维素的分类一直没有统一的标准，微纤化纤维素( Microfibrillated cellulose,MFC)是研究人员较早制备的具有纳米尺寸的纤维素，此名称一直广泛用于科学研究和文献资料。在后来的研究中，纳米纤维素晶体( Nanocrystalline cellulose,NCC)和细菌纳米纤维素( Bacterial nanocellulose,BNC) 逐渐被提及和描述。2011年，Klemm等人根据尺寸以及制备方法的不同将纳米纤维素分为3类，见表1。

纳米纤维素不仅具有天然纤维素可再生、可生物降解等特性，还具有大比表面积、高亲水性、高透明性、高强度、高杨氏模量、低热膨胀系数等优点，为其形成各种功能性复合材料提供了可能，其在造纸、食品工业、复合材料、电子产品、医药等领域具有广阔的应用前景。因此，纳米纤维素的制备、结构、性能与应用的研究是目前国内外学者研究的重点和热点。

表1纳米纤维素的类型