昆明理工大學何亮&浙江科技學院李靜Carbohydr. Polym.：ZnAl-LDHs晶體形態對CNFs/ZnA

DOI: 10.1016/j.carbpol.2021.117981

羥基和羧基的存在使纖維素納米纖維（CNF）的光熱穩定性較差，這限制了其規模化應用。通過在CNFs表面摻雜帶相反電荷的層狀雙氫氧化物（LDHs）納米粉體，可以解決這一問題。這項工作主要研究了無機紫外線屏蔽劑（即ZnAl-LDHs）的晶體形態對CNFs/ZnAl-LDHs復合膜熱穩定性的影響。結果表明，LDHs的形態與CNFs基薄膜的光熱穩定性呈正相關。尤其是，可以通過將Zn/Al的摩爾比控制為3:1來制備具有均勻晶體形態的ZnAl-LDHs，從而提高CNFs基膜的光熱穩定性，且摻雜后薄膜的透光率沒有明顯變差。這項工作為制備光熱穩定的CNFs基透明膜提供了一種實用有效的方法，可用于光子學和電子學領域的工業應用。

圖1.所制備的具有不同Zn2+/Al3+摩爾比的ZnAl-LDHs的XRD圖譜：（a）2:3，（b）1:1，（c）3:2，（d）2:1和（e）3:1。

圖2.所制備的Zn2+/Al3+摩爾比為（a）2:3，（b）1:1，（c）3:2，（d）2:1和（e）3:1的ZnAl-LDHs樣品的SEM圖像。

圖3.Zn2+/Al3+摩爾比為（a）2:3，（b）1:1，（c）3:2，（d）2:1和（e）3:1的ZnAl-LDHs納米粒子的（A）Zeta電位和（B）粒徑尺寸。

圖4.Zn2+/Al3+摩爾比為（a）0:0，（b）2:3，（c）1:1，（d）3:2，（e）2:1和（f）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs復合膜的XRD圖譜。

圖5.（a）純CNFs以及Zn2+/Al3+摩爾比為（b）2:3和（c）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs復合膜的外表面SEM圖像，（d）CNFs/Zn3Al1-LDHs復合膜橫截面的SEM圖像。

圖6.（a）純CNFs膜以及Zn2+/Al3+摩爾比為（b）2:3，（c）1:1，（d）3:2，（e）2:1和（f）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs復合膜的FT-IR光譜。

圖7.Zn2+/Al3+摩爾比為（a）0:0，（b）2:3，（c）1:1，（d）3:2，（e）2:1和（f）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs復合膜的UV-Vis光譜。

圖8.Zn2+/Al3+摩爾比為（a）0:0，（b）2:3，（c）1:1，（d）3:2，（e）2:1和（f）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs復合膜的TGA（A）和DTG（B）曲線，

圖9.60℃下，純CNFs膜（A）和CNFs/Zn3Al1-LDHs復合膜（B）的紫外可見光透射率隨紫外光（300nm，40W）老化時間的變化而變化。（C）經歸一化處理的純CNFs膜和CNFs/ZnAl-LDHs復合膜在300nm波長下的透射率。（D）在不同的光熱老化時間下，純CNFs膜和CNFs/Zn3Al1-LDHs復合膜的楊氏模量。