抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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[目的]1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸(BTCA)に基づく化学架橋型ナノセルロース(CNF)エアロゲルを調製し、架橋度がCNFエーロゲルの化学構造、ミクロ形態及び物理力学性能に与える影響を研究した。次の機能型CNFエアロゲルの開発に基礎を築いた。[方法]異なる質量比のCNFとBTCAの混合水懸濁液を調製し、通常の凍結乾燥と後架橋法により、異なる架橋構造を有するCNFエアロゲルを調製し、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)、X線光電子分光法(XPS)とX線光電子分光法(XPS)を用いて、異なる架橋構造を有するCNFエアロゲルを調製した。エーロゲルの化学構造,微細構造,比表面積および細孔径分布を,走査電子顕微鏡(SEM)および全自動比表面積分析計によって,解析し,そして,それらの機械的性質を,調査した。[結果]純粋なCNFエアロゲルと比較して,BTCA架橋型CNFエアロゲルのFTIRとXPSスペクトルの形態は明らかに変化し,FTIRスペクトルではヒドロキシル基(-OH)の吸収ピークが弱くなり,カルボニル基(C=O)の吸収ピークが増強し,XPSスペクトルではC1sのC1,C2の吸収ピークが増大した。C3のエネルギースペクトルは大きく変化し、C4(O-C=O)スペクトルがフィッティングされた。2)CNFエアロゲルをBTCAで架橋した後,細孔構造は元の孔から比較的規則的な柱状孔に変化した。BTCA含量が増加すると,比表面積と全細孔容積は漸減し,m(CNF)/m(BTCA)が10/1のとき,CNFエアロゲルの比表面積と総細孔容積は,それぞれ62.8m2g-1と0.21cm3g-1から35に減少した。5m2・g-1、0.098m2・g-1、約半分に降下した。m(CNF)/m(BTCA)が10/4に達すると,CNFエアロゲルの全体構造はゆるやかになり易く,明らかにエステル化した。3)純粋なCNFエアロゲルの密度は5.76mg・cm-3だけであり,100gの荷重での圧縮率は62.4%に達し,圧縮スプリングバックは30%だけであった。BTCA含量が増加すると,密度と圧縮回復率は増加し,圧縮率は漸減し,そして,m(CNF)/m(BTCA)が10/1のとき,CNFエアロゲルは,低い密度(7.67mgcm-3)を示し,そして,圧縮率は,わずかに減少した(56.8%),圧縮スプリングバック率は,80.8%増加した。rn(CNF)/m(BTCA)が10/4に達すると,CNFエアロゲルの密度は9.54mg・cm-3に増加し,その圧縮率(34%まで)とスプリングバック率(95%まで)は著しく変化した。[結論]BTCAはCNFエアロゲルの化学結合の架橋構造を形成し、その細孔構造と物理力学性能に明らかな影響を与える。BTCAとCNFの質量比が大きければ大きいほど,CNFエアロゲルの密度が大きくなるほど,細孔構造が緻密になり,BTCAとCNFの質量比が一定の範囲内であれば,CNFエアロゲルの変形抵抗と変形回復能力を明らかに改善でき,良好な柔軟性を保つことができる。応用価値を高める。Data from Wanfang. Translated by JST.【JST・京大機械翻訳】
