合作案例

FCSE 前沿研究:通过羟基离子化制备阻燃纤维素基摩擦电材料

更新时间:2024-11-28 01:31:40 更新来源:合作案例

  摩擦纳米发电机(TENGs)是目前最有前途的能量收集方法之一。纤维素基摩擦纳米发电机具有灵活性、可再生性和可降解性。然而,纤维素的易燃性使其无法在明火环境中使用。本研究通过纤维素分子的羟基离子化来调整纤维素的晶格,并引入Na的引入,纤维素分子间的氢键量增加,极限氧指数(LOI)达到36.4%;纤维素的晶格间距从0.276 nm增加到0.286 nm,晶格结构的变化暴露了更多的羟基,从而改变了纤维素的极性。纤维的表面电位从239 mV上升到323 mV,最大开路电压为25 V cm,短路电流为2.1 A,输出功率密度为4.56 W﹒cm。与纤维素纳米纤维相比,输出电压、电流和转移电荷分别增加了96.8%、517%和23%,并且在循环运作过程中表现出良好的稳定性和可靠性。这项研究为提高纤维素基摩擦纳米发电机的性能提供了一种有价值的策略。

  王鑫(第一作者)现为广西大学硕士研究生,主要研究方向包括先进纤维素材料的高值化利用和木纤维材料摩擦电性能的开发与应用。

  刘新亮(通讯作者)广西大学轻工与食品工程学院副教授,CTAPI研究员。他的研究兴趣包括基于纤维素的压电和摩擦电能量收集器,纤维素介电材料,清洁化制浆造纸新技术与污染控制等领域。曾获中国轻工业联合会技术发明一等奖、广西科学技术进步一等奖等科技奖励。共承担国家级、省部级项目10余项,发表论文50余篇。

  由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》(Frontiers)系列英文学术期刊,于2006年正式创刊,以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题,是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群,其中12种被SCI收录,其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录,具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式,保证文章以最快速度发表。

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