DOI: 10.1016/j.carbpol.2021.117981

羟基和羧基的存在使纤维素纳米纤维（CNF）的光热稳定性较差，这限制了其规模化应用。通过在CNFs表面掺杂带相反电荷的层状双氢氧化物（LDHs）纳米粉体，可以解决这一问题。这项工作主要研究了无机紫外线屏蔽剂（即ZnAl-LDHs）的晶体形态对CNFs/ZnAl-LDHs复合膜热稳定性的影响。结果表明，LDHs的形态与CNFs基薄膜的光热稳定性呈正相关。尤其是，可以通过将Zn/Al的摩尔比控制为3:1来制备具有均匀晶体形态的ZnAl-LDHs，从而提高CNFs基膜的光热稳定性，且掺杂后薄膜的透光率没有明显变差。这项工作为制备光热稳定的CNFs基透明膜提供了一种实用有效的方法，可用于光子学和电子学领域的工业应用。

图1.所制备的具有不同Zn2+/Al3+摩尔比的ZnAl-LDHs的XRD图谱：（a）2:3，（b）1:1，（c）3:2，（d）2:1和（e）3:1。

图2.所制备的Zn2+/Al3+摩尔比为（a）2:3，（b）1:1，（c）3:2，（d）2:1和（e）3:1的ZnAl-LDHs样品的SEM图像。

图3.Zn2+/Al3+摩尔比为（a）2:3，（b）1:1，（c）3:2，（d）2:1和（e）3:1的ZnAl-LDHs纳米粒子的（A）Zeta电位和（B）粒径尺寸。

图4.Zn2+/Al3+摩尔比为（a）0:0，（b）2:3，（c）1:1，（d）3:2，（e）2:1和（f）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs复合膜的XRD图谱。

图5.（a）纯CNFs以及Zn2+/Al3+摩尔比为（b）2:3和（c）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs复合膜的外表面SEM图像，（d）CNFs/Zn3Al1-LDHs复合膜横截面的SEM图像。

图6.（a）纯CNFs膜以及Zn2+/Al3+摩尔比为（b）2:3，（c）1:1，（d）3:2，（e）2:1和（f）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs复合膜的FT-IR光谱。

图7.Zn2+/Al3+摩尔比为（a）0:0，（b）2:3，（c）1:1，（d）3:2，（e）2:1和（f）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs复合膜的UV-Vis光谱。

图8.Zn2+/Al3+摩尔比为（a）0:0，（b）2:3，（c）1:1，（d）3:2，（e）2:1和（f）3:1的CNFs/ZnAl-LDHs复合膜的TGA（A）和DTG（B）曲线，

图9.60℃下，纯CNFs膜（A）和CNFs/Zn3Al1-LDHs复合膜（B）的紫外可见光透射率随紫外光（300nm，40W）老化时间的变化而变化。（C）经归一化处理的纯CNFs膜和CNFs/ZnAl-LDHs复合膜在300nm波长下的透射率。（D）在不同的光热老化时间下，纯CNFs膜和CNFs/Zn3Al1-LDHs复合膜的杨氏模量。