前言

纤维素是一种天然的线性聚合物，广泛应用于造纸、胶粘剂、纺织品、食品和药品中。结晶纤维素由于拥有较大的比表面积、结晶度、强度以及形成氢键的能力，因此其内部形成了分子难以通过的致密网络结构。纤维素被广泛的应用于复合材料中，起到隔离作用，主要隔离氧气和水蒸气等具有渗透性的物质。

1 

实验

1.1

　主要原材料

1.2

　纳米纤维素制备

将20 g大蒜皮放入500 mL的NaOH（质量分数为0.05）溶液中，搅拌14 h，使木质素和半纤维素溶解。然后将大蒜皮表面上的NaOH洗掉，并将大蒜皮放在65 ℃的烘箱中干燥24 h。再将大蒜皮放入－12 ℃的500 mL的NaOH（质量分数为0.07）/尿素（质量分数为0.12）混合液中，每3 h搅拌10 min，8 h后将残留物除去。然后，使用离心机将悬浮液以4 000 r·min-1的速度重复离心15 min，弃去上清液，在下层浑浊液中加入KMnO4（质量分数为0.05）溶液使纤维素结晶析出，通过离心获得纳米纤维素。

用盐酸（HCl，质量分数为0.45）和醋酸（CH3COOH，质量分数为0.45）溶液分别取代KMnO4溶液进行同样试验，将所得的纳米纤维素进行对比。

1.3

　测试分析

1.3.1

　傅里叶变换红外光谱（

FTIR

）分析

采用PerkinElmer 1800型FTIR仪测试纳米纤维素的FTIR谱，以分析其化学组成。将样品与溴化钾共同研磨后压制成片状，波数扫描范围为400～4 000 cm-1，分辨率为4 cm-1。

1.3.2

　扫描电子显微镜（

SEM

）分析

采用Hitachi SU8010型冷场发射SEM进行纳米纤维素的微观形貌分析，样品进行喷金处理，工作电压为6～8 kV。

1.3.3

X

射线衍射（

XRD

）分析

采用Ultima IV型XRD仪（Cu-Ka，40 kV/40 mA）测试纳米纤维素的XRD谱，2θ范围为5°～50°，步长为0.015，每步收集时间为60 s。

1.3.4

　热重（

TG

）分析

采用NETZSCH TG 209F3型TG分析仪对纳米纤维素进行热分析，温度扫描范围为30～600....