Organic Solvent-Free Fabrication of Durable and Multifunctional Superhydrophobic Paper from Waterborne Fluorinated Cellulose Nanofiber Building Blocks
Notice bibliographique
Résumé
In view of a great demand for paper-based technologies, nonwettable fibrous substrates with excellent durability have drawn much attention in recent years. In this context, the use of cellulose nanofibers (CNFs), the smallest unit of cellulosic substrates (5-20 nm wide and 500 nm to several microns in length), to design waterproof paper can be an economical and smart approach. In this study, an eco-friendly and facile methodology to develop a multifunctional waterproof paper via the fabrication of fluoroalkyl functionalized CNFs in the aqueous medium is presented. This strategy avoids the need for organic solvents, thereby minimizing cost as well as reducing safety and environmental concerns. Besides, it widens the applicability of such materials as nanocellulose-based aqueous coatings on hard and soft substrates including paper, in large areas. Water droplets showed a contact angle of 160° (±2°) over these surfaces and rolled off easily. While native CNFs are extremely hydrophilic and can be dispersed in water easily, these waterborne fluorinated CNFs allow the fabrication of a superhydrophobic film that does not redisperse upon submersion in water. Incorporated chemical functionalities provide excellent durability toward mechanochemical damages of relevance to daily use such as knife scratch, sand abrasion, spillage of organic solvents, etc. Mechanical flexibility of the chemically modified CNF composed paper remains intact despite its enhanced mechanical strength, without additives. Superhydrophobicity induced excellent microbial resistance of the waterproof paper which expands its utility in various paper-based technologies. This includes waterproof electronics, currency, books, etc., where the integrity of the fibers, as demonstrated here, is a much-needed criterion.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».