蔗渣纤维模板法制备纤维状氧化铁*

0引言

【研究意义】蔗渣是制糖工业的副产品，主要成分是纤维素，其次是木质素和半纤维素，其中纤维素的含量占32%～48%，木质素的含量占23%～32%，半纤维素的含量占19%～24%(文献[1])。蔗渣成分相对稳定，同时，其产量大，来源集中，是一种重要的生物质资源，因此，研究蔗渣的高值化利用有重要意义[2]。【前人研究进展】无机纳米材料因其独特的物理化学性质，在能源、催化、磁性存储等领域具有广泛的应用前景，其中生物模板法制备无机纳米材料的技术因其在控制纳米材料形貌和尺寸方面的显著优势一直备受关注[3]。不少研究者利用竹纤维、棉纤维及再生纤维素丝等生物质材料制备出性能优异的纤维状纳米氧化物材料、介孔材料等新型材料，如邵丹等[4]以竹纤维为模板制备出充放电性能出色的微米管状Li4Ti5O12负极材料，并应用于锂离子电池领域；冯娜等[5]以棉纤维为模板制备出直径约为10 μm的方铁锰矿型纤维管状纳米氧化锰；Liu等[6-7]以再生纤维素丝为模板原位合成Fe2O3纳米粒子，高温煅烧制备出表面积为38 m2/g、多孔结构的管状Fe2O3纳米磁性材料。【本研究切入点】由于蔗渣纤维的结构形貌较为复杂，故利用蔗渣纤维制备无机纳米材料的研究很少见。【拟解决的关键问题】研究蔗渣纤维在碱/双氧水法处理过程中的形貌结构变化，并以不同阶段的蔗渣纤维为基体，制备纤维状的氧化铁，探讨蔗渣纤维作为模板材料制备纤维状无机材料的可行性，试图开发一种蔗渣高值化利用的新方法。……