流动场下纤维素纳米晶自组装机制研究及其功能复合材料的构筑

纤维素纳米晶构建三维结构全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：纤维素纳米晶是一种具有高度结晶性的纤维素微纳米颗粒，其独特的结构和性质使其成为一种重要的生物可降解材料。

纤维素纳米晶可以通过纤维素的酸碱水解和机械剪切等方法得到，具有非常小的尺寸和高度结晶性，通常呈棒状或针状结构。

纤维素纳米晶具有很高的比表面积和机械性能，可以用于构建三维结构。

纤维素纳米晶的结构具有很高的可控性，可以通过不同的方法调控其形貌和尺寸，从而实现对三维结构的精准构建。

在构建三维结构时，纤维素纳米晶可以作为纳米填料、胶凝剂或增强剂使用，可以与其他生物可降解或生物不可降解材料相结合，构建出具有特定功能和性能的材料。

在纤维素纳米晶构建三维结构的过程中，其具有以下几个优势：1. 高比表面积：纤维素纳米晶具有非常高的比表面积，可以提供很大的反应界面和吸附能力，有利于与其他材料或生物体相互作用，从而构建出具有特定功能的三维结构。

2. 高度结晶性：纤维素纳米晶具有高度结晶的特点，具有良好的力学性能和稳定性，可以作为增强剂使用，提高材料的强度和硬度。

纤维素纳米晶可以与其他天然或合成材料相结合，构建出具有特定功能和性能的三维结构。

将纤维素纳米晶与蛋白质或多肽相结合，可以构建出具有生物医学应用潜力的材料，如组织工程支架、药物载体等。

将纤维素纳米晶与聚合物或陶瓷相结合，可以构建出具有优良力学性能和生物相容性的材料，如人工骨骼、人工血管等。

纤维素纳米晶在构建三维结构方面还存在一些挑战，如纤维素纳米晶的分散性、稳定性、悬浮性等问题仍然需要进一步研究和解决。

纤维素纳米晶的制备成本相对较高，如何降低成本也是一个需要解决的问题。

第二篇示例：纤维素纳米晶构建三维结构纤维素纳米晶是一种具有高度结晶性的纤维素纤维，其直径通常在5-20纳米之间。

纤维素纳米晶具有优异的力学性能、优良的生物相容性和可再生性，因此在材料科学领域具有巨大的应用潜力。

近年来，研究人员发现纤维素纳米晶不仅可以作为材料的增强剂，还可以作为构建三维结构的基础单元。

氧化 纤 维素 纳米 晶 。 １ ． ３ 纤 维素 纳米 晶／ 聚 氨酯 复合 材料 的 制备
称取 １ ５ ｇ Ｔ Ｐ Ｕ溶 解 于 １ ０ ０ ｍＬ Ｎ， Ｎ － 二 甲基 甲酰
胺中， 另 按相 应 比例称 取纤 维素 纳米 晶分 散 于 Ⅳ， Ⅳ． 二 甲基 甲酰胺 中并超 声处 理 ３ ０ ｍ ｉ ｎ ， 将两 者 混合 ， 室 温搅 拌 ２ ｈ后 ， ８ ０ ｃ Ｉ ＝ 干燥 成 膜 。分 别 制备 出含 质 量
加质量分数 １ ％ 的纤 维 素 纳 米 晶 ， 能 够 将 拉 伸 强 度
析纤 维素 纳米 晶对 聚氨 酯 弹性体 性能 的影 响规 律 。
１ 实验 部分 １ ． １ 主 要原料
医用 脱脂 棉 ， 山东滨 州 三易 医疗 用 品氨 酯 弹性体 （ Ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｏ ｌ ｌ ａ ｎ ５ ９ ０ Ａ） ， 德 国 巴斯 夫股 份公 司 。Ⅳ， Ⅳ＿ 二 甲基 甲酰 胺 ， 天 津 市 光 复
精细 化工 研究 所 ； 浓Ｈ ｓ ０ ， 分析 纯 ， 北京 市化 工厂 。
１ ． ２ 纤维 素 纳米 晶的 制备
取 ５ ｇ的 医 用 脱 脂 棉 与 １ ０ ０ ｍＬ质 量 分 数 为 ６ ０ ％的硫 酸混 合 在烧 杯 中 ， 并辅 以磁力搅拌 ， 在５ ０ ℃水 浴 条件下 反 应 ３ ｈ ， 反 应结 束后 ， 用 １ ０倍 的去 离
本 研 究使 用 直 接 溶 液共 混 方 法 制 备 了 纤 维 素 纳 米
晶／ 聚 酯 型热 塑性 聚 氨 酯 弹 性 体 复合 材 料 ， 对 其 静
分数 １ ％、 ２ ％、 ３ ％和 ５ ％纤 维素 纳米 晶 的聚氨 酯复 合 薄膜， 分 别标 记 为 Ｔ Ｐ Ｕ ． １ Ｃ Ｎ Ｃ、 Ｔ Ｐ Ｕ ． ２ Ｃ Ｎ Ｃ、 Ｔ Ｐ Ｕ ．

纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的制备与性能研究一、本文概述纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料作为一种新兴的纳米材料，近年来受到了广泛的关注和研究。

这种材料结合了纤维素气凝胶的高比表面积、多孔结构和良好的生物相容性，以及纳米复合材料的独特性能，如增强的机械强度、光学性能和电磁性能等。

这些特点使得纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料在能源、环境、生物医学等领域具有广泛的应用前景。

本文旨在全面介绍纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的制备方法和性能研究。

我们将概述纤维素气凝胶的基本特性和制备原理，以及纳米复合材料的基本原理和优势。

接着，我们将详细介绍纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的制备方法，包括材料选择、工艺流程、复合技术等。

在此基础上，我们将探讨这种复合材料的性能特点，如力学性能、热学性能、电磁性能、光学性能等，并通过实验数据验证其性能优势。

我们将展望纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料在未来的应用前景和发展方向，为相关领域的研究提供参考和借鉴。

通过本文的阐述，我们期望能够为读者提供一个全面、深入的了解纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的平台，推动该领域的研究和发展。

二、材料制备纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的制备是一个复杂而精细的过程，涉及到纳米技术与高分子科学的交叉。

我们选取高质量的纤维素作为基材，通过化学方法将其转化为水溶性的纤维素衍生物，以便后续的凝胶化过程。

在这一步骤中，我们严格控制反应条件，确保纤维素的转化率高且产物稳定性好。

接下来，我们将转化后的纤维素与纳米级的功能性填料进行混合。

这些填料可以是金属氧化物、碳纳米管、或具有特殊光学、电学性质的纳米粒子。

混合过程中，我们利用高分子物理的原理，通过调控温度、压力和pH值等参数，使纤维素与纳米填料之间形成稳定的界面结合。

随后，我们将混合液进行凝胶化处理。

在这一过程中，纤维素分子链通过氢键等相互作用形成三维网络结构，同时将纳米填料均匀地分散在网络中。

我们利用特定的凝胶化技术，如冷冻凝胶化或化学凝胶化，确保气凝胶的孔结构和纳米填料的分布达到最佳状态。

纤维素纳米晶和纳米晶纤维素-回复纤维素纳米晶和纳米晶纤维素：探索未来的纤维素材料引言：随着可持续发展的理念在全球范围内的推广，对环境友好型材料的需求越来越迫切。

纤维素纳米晶和纳米晶纤维素作为一种新型纤维素材料，因其在生产过程中能够充分利用可再生资源、减少环境污染以及具备良好的可降解性等特点受到了广泛关注。

本文将详细介绍纤维素纳米晶和纳米晶纤维素的制备方法、特性以及其在各个领域的应用前景。

一、纤维素纳米晶的制备方法：纤维素纳米晶的制备方法主要包括酸水解法、氧气和二氧化硫法以及机械破碎法等。

其中最为常用的是酸水解法。

首先，将天然纤维素如木质纤维素、竹纤维素等与酸性溶液（如硫酸、盐酸等）反应，通过水解作用使纤维素的链状结构断裂并脱去部分侧链。

然后，通过控制反应条件（包括酸浓度、反应时间、温度等）调整纳米晶的形成。

最后，经过过滤、洗涤和干燥等工艺步骤，即可得到纤维素纳米晶。

二、纳米晶纤维素的制备方法：纳米晶纤维素可以通过纳米粒子吸附和纤维素溶解再结晶两种主要方法制备。

前者是将纳米晶粒子与纤维素进行物理吸附，并使用适当的方法使纳米晶在纤维素表面均匀分布。

后者是通过溶剂处理使纤维素溶解，再通过控制溶解浓度和调节PH值等条件，使纤维素再结晶形成纳米晶纤维素。

三、纤维素纳米晶和纳米晶纤维素的特性：1. 细小尺寸：纤维素纳米晶和纳米晶纤维素具有纳米级尺寸，其平均粒径通常在1-100纳米之间。

2. 高比表面积：由于其小尺寸特性，这两种材料拥有巨大的比表面积，可以提供更多的反应活性位点，使得其具备良好的活性表现。

3. 生物降解性：纤维素作为可再生资源，本身具备良好的生物降解性，纳米晶结构并未改变这一属性。

4. 强度和硬度：纤维素纳米晶和纳米晶纤维素经过特殊处理后，可以获得较高的强度和硬度，具备优异的机械性能。

5. 可调性：通过不同的制备方法和表面修饰方法，可以调控纤维素纳米晶和纳米晶纤维素的特性，以满足不同应用领域的需求。

纳米纤维素材料的制备及应用研究随着科技的发展，纳米材料逐渐成为当今科技领域的热点之一。

在纳米领域中，纳米纤维素材料是一类非常具有潜力的纳米材料，它具有优异的力学性能和生物相容性，逐渐成为学术研究和工业应用领域的热门焦点。

本文将详细介绍纳米纤维素材料的制备过程及其在医学领域和环保领域的应用研究。

一、纳米纤维素材料的制备纳米纤维素材料的制备方法多种多样，目前常用的制备方法有静电纺丝法、自组装法、水热法和柔性模板法等。

其中，静电纺丝法是广泛应用的一种制备方法。

这种方法利用高压电场将聚合物或纤维素原液经快速喷射压缩成液滴，使液滴在空气中成为固体纤维，然后沉积在硅胶或金属板上，最后制备成所需的纳米纤维素材料。

另外，自组装法也是常用的制备方法之一。

这种方法是将纳米纤维素材料分散在水溶液中，利用毛细作用在基底表面形成纳米纤维素层，最后通过柔性模板法或屏蔽法制备所要求的材料。

以上的制备方法只是其中的两种，随着纳米领域的持续发展，还会出现更多的新型制备方法。

二、纳米纤维素材料在医学方面的应用1.生物医学应用纳米纤维素材料是一类生物相容性好、生物亲和性强的材料，因此广泛应用于生物医学领域。

如利用纳米纤维素材料制备的医用敷料，由于纤维素材料本身的天然生物相容性和天然的自凝性，所以具有良好的愈合效果。

同时，利用静电纺丝法制备的纳米纤维素材料几乎可以与人体细胞无缝结合，且能够释放生长因子和抗炎药物，有望成为生物医学领域的重大突破。

2.药物控释应用在制备纳米纤维素材料的同时，可以往材料中加入药物，制备成药物控释的纳米纤维素材料。

这种材料可以在人体内缓慢释放药物，减轻治疗的副作用和疼痛。

例如，利用静电纺丝法制备的医用敷料中加入了消炎药物质丁溴铵，可以在人体内缓慢逐渐释放，有效治疗创口感染。

三、纳米纤维素材料在环保方面的应用1.净水领域利用纳米纤维素材料制备的超滤膜可以有效地过滤水中的重金属离子、微生物等污染物质，提高水的净化度和净水速度。

Abstract: Based on the resent research, the preparation methods of cellulose nanocrystals were reviewed, the composite technology of bio-plastics/cellulose nanocrystals and its research progress were summarized, and this paper points out the existing problems in the process of the composite processing. Cellulose nanocrystals enhanced bio-plastics will become the focus of in the field of packaging materials in the future, In order to achieve the industrialization, further improving the composite technology of composite materials will be the key.Keywords: cellulose nanocrystals; composite; method周娇(天津科技大学，天津，300222)纤维素纳米晶体的制备及复合工艺Preparation and Composite Technologyof Cellulose NanocrystalsZHOU Jiao摘要：基于国内外研究现状，综述了纤维素纳米晶体的制备方法，总结了纤维素纳米晶体/生物塑料的复合工艺及其研究进展，并指出了两者复合加工过程中存在的问题。

纤维素纳米晶体增强生物塑料将成为今后包装材料领域的研究热点，进一步完善复合工艺将是未来此类复合材料实现产业化的关键。

浅谈纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料是一种新型的复合材料，具有优异的力学性能和环境友好性，受到了广泛的关注。

本文将就这一领域进行探讨，介绍其特点、制备方法及应用前景。

1. 纤维素纳米纤维纤维素纳米纤维是一种由纤维素纳米颗粒组成的纤维状材料，具有高比表面积和优异的力学性能。

它可以与聚合物基体有效结合，并在复合材料中起到增强作用。

2. 聚合物基体聚合物基体是纤维素纳米纤维增强复合材料的主要成分，其选择直接影响到复合材料的性能。

常用的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。

3. 优异的力学性能纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料具有优异的力学性能，包括高强度、高模量和良好的韧性。

这使得它在航空航天、汽车、建筑等领域有着广泛的应用前景。

1. 溶液共混法溶液共混法是制备纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料的一种常用方法。

首先将纤维素纳米纤维分散在溶剂中，然后将聚合物溶液加入经过搅拌、剪切等过程，最终得到均匀的复合材料。

2. 熔融混合法熔融混合法是将纤维素纳米纤维和聚合物颗粒一同置于熔体中进行混合，然后进行挤出、压延等工艺，得到纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料。

3. 纳米纤维增强法纳米纤维增强法是将纤维素纳米纤维分散在聚合物基体中，通过纺丝、电纺等技术，在纳米尺度上形成增强结构，从而获得纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料。

1. 航空航天领域纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料具有轻质高强的特性，在航空航天领域有着广阔的应用前景，如飞机结构件、导弹外壳等。

2. 汽车领域在汽车领域，纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料可以用于汽车车身件、发动机零部件等，能够有效降低汽车的整体重量，提高燃油经济性。

3. 建筑领域纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料还可以应用于建筑领域，如制备高强度、耐久性好的建筑材料，如预制板、保温材料等。

4. 其他领域除了上述领域，纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料还可以应用于船舶制造、电子产品外壳等领域，具有广泛的应用前景。

作者简介 ：
的 物 降 解 塑 料 。作 为 ‘ 种 町降 解 的热 塑 性 料 ，Ｐ Ｌ Ａ￣ ｊ ， 町塑 性 ｊ 聚苯乙烯￣ Ｉ ］ Ｐ Ｅ Ｔ ＊ Ｈ 似 ，能 够 采 川 传 统 的 成 ７ ， ｌ Ｊ ‘ 法 如挤
Ｊ 矫 （ Ｉ ９ ９ ３ 。 ）．Ｉ Ｉ Ｊ 自 潍坊 人． 足冲 Ｉ 科技夫 硕 ｌ ｉ － ，１ 爱研究 方向：绿色包装 荆 Ｉ 包 装 技 术 抱 ７ （ Ｉ ９ ７ ５ 一 ）． ｊ Ｊ ｌ 人， 大 津 利 披 大 学 教 授 ． １ 耍 研 究 山向 ： 绿 色 包 装
料 ， 减 少 传 统 塑 料 带 米 的 “ｒ １ 污 染 ” 问题 。 以 水源 依
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纤维素纳米晶制备方法及应用研究进展
朱顺顺;木泰华;孙红男
【期刊名称】《核农学报》
【年(卷),期】2022(36)1
【摘要】纤维素纳米晶(CNC)是从天然植物纤维原料中提取的棒状纳米材料,长度为几百纳米,直径为5~50 nm,因其具有天然绿色、生物降解性、生物相容性,高比表面积、反应活性较大等特性,受到国内外学者的广泛关注。

本文综述了CNC的制备和改性方法,概述了现有的CNC表征方法,介绍了CNC材料在食品、生物医药、环保、光电能源等领域的应用,并对其未来发展趋势进行了展望,旨在为促进纤维素纳米晶资源的开发利用提供理论参考。

【总页数】9页(P174-182)
【作者】朱顺顺;木泰华;孙红男
【作者单位】中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工综合性重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG6
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1.纳米纤维素晶须改性的竹原纤维及其制备方法
2.纤维素纳米晶模板法制备有序介孔材料研究进展
3.纳米纤维素晶须的制备及应用的研究进展
4.纤维素纳米晶模板
法制备有序介孔材料研究进展5.纤维素衍生物及纳米晶自组装制备功能材料的研究进展
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浅谈纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料简称纳米纤维复合材料，是一种新型的多相复合材料，具有良好的强度、韧性和耐磨性等特性。

近年来，纳米纤维复合材料在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域得到了广泛应用。

本文将从纤维素纳米纤维的制备方法、纳米纤维复合材料的性能特点以及应用前景等方面进行浅谈。

一、纤维素纳米纤维的制备方法纤维素纳米纤维是由纯天然的纤维素纤维通过纳米化技术制备而成。

目前，常见的纤维素纳米纤维制备方法主要包括化学法、机械法和生物法。

2. 机械法：机械法制备纤维素纳米纤维的主要原理是通过机械剥离和分散的方法将纤维素纤维分解成纳米级颗粒。

常用的机械法包括高压喷雾法、超声波法和球磨法等。

3. 生物法：生物法制备纤维素纳米纤维的主要思想是利用微生物或酶类等生物催化剂将纤维素转化成纳米纤维。

生物法具有环境友好、工艺简单等优点。

二、纳米纤维复合材料的性能特点1. 强度和韧性：纤维素纳米纤维具有高强度和高韧性，能够有效增强聚合物基体的抗拉伸性能和耐磨性能。

3. 抗氧化性：纤维素纳米纤维具有良好的抗氧化性能，能够有效延长复合材料的使用寿命。

4. 界面相容性：纤维素纳米纤维与聚合物基体之间具有良好的界面相容性，能够有效改善复合材料的界面结合强度和耐久性能。

5. 绿色环保：纤维素纳米纤维是一种天然的可再生资源，具有绿色环保的特点，能够有效减少对传统石油基大分子复合材料的依赖。

纳米纤维复合材料具有良好的性能特点和广阔的应用前景，将在以下几个领域得到广泛应用：1. 航空航天领域：纳米纤维复合材料具有轻质、高强度和高韧性的特点，可用于制造航空航天器的结构件和飞行器的外壳等部件。

2. 汽车制造领域：纳米纤维复合材料具有良好的抗冲击性能和耐热性能，可用于生产汽车车身和内饰件等零部件。

3. 建筑材料领域：纳米纤维复合材料具有高强度、耐久性和防火性能，可用于制造建筑材料如隔热材料、隔音材料和抗震材料等。

纤维素纳米晶-纳米氧化硅复合物的制备及其吸附性能
王梅香;贾娜尔·吐尔逊;王江涛
【期刊名称】《新疆农业大学学报》
【年(卷),期】2022(45)2
【摘要】本研究用盐酸水解微晶纤维素制备了纤维素纳米晶(CNC),以正硅酸乙酯为硅源,CNC为模板,在酸性条件下通过溶胶-凝胶反应制备纤维素纳米晶-纳米氧化硅复合物CNC-SiO_(2)0.200,并用红外光谱、X-射线衍射和热重分析法对其进行了表征。

用0.020 g CNC-SiO_(2)0.200对50 mL、pH值为9的150 mg/L亚甲基蓝溶液进行吸附,吸附时间为120 min时,吸附量和脱色率分别达到81.4 mg/g 和46.1%。

吸附过程符合Langmuir单分子层吸附模型,用该模型确定的最大吸附量达476.2 mg/g。

该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率常数为0.4248 g/(mg·min)。

CNC-SiO_(2)0.200作为一种高效亚甲基蓝吸附剂,为染料废水的处理与净化提供了新方案。

【总页数】8页(P127-134)
【作者】王梅香;贾娜尔·吐尔逊;王江涛
【作者单位】新疆农业大学化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB383
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纤维素纳米晶体的制备及性能饶泽通;刘慰;张筱仪;刘丹;刘莹;李子江;张洁;李婉;司传领【摘要】纤维素纳米晶体(CNCs)是一种来源于天然纤维素的纳米材料,因其特有的力学、光学、化学和流变特性而受到广泛关注.从天然纤维素纤维中获得的CNCs 具有生物降解性和可再生性,是一种前景良好的可持续性环保材料.而且,CNCs可以通过表面功能化、接枝改性来满足多种高性能要求.鉴于CNCs的跨学科研究日益增多,本文综述了CNCs的来源、物理性能、化学性能和制备方法.【期刊名称】《天津造纸》【年(卷),期】2018(040)004【总页数】7页(P2-8)【关键词】纤维素纳米晶体(CNCs);制备方法;物理性能;化学性能【作者】饶泽通;刘慰;张筱仪;刘丹;刘莹;李子江;张洁;李婉;司传领【作者单位】天津市制浆造纸重点实验室,天津科技大学造纸学院,天津 300457;天津市制浆造纸重点实验室,天津科技大学造纸学院,天津 300457;天津市制浆造纸重点实验室,天津科技大学造纸学院,天津 300457;天津尖峰天然产物研究公司,天津300457;天津尖峰天然产物研究公司,天津 300457;天津市制浆造纸重点实验室,天津科技大学造纸学院,天津 300457;山东商业职业技术学院,济南 250103;山东商业职业技术学院,济南 250103;四川电力设计咨询有限责任公司,成都 610041;天津市制浆造纸重点实验室,天津科技大学造纸学院,天津 300457;天津尖峰天然产物研究公司,天津 300457【正文语种】中文纤维素是地球上最丰富的天然聚合物之一，是各种植物细胞壁的重要组成成分(图1)。

除了植物，纤维素还广泛存在于各类生物中，如藻类、真菌、细菌；甚至在一些海洋动物中也有发现，如被囊动物 [1]。

纤维素是一种具有纤维性、韧性和不溶于水等性质的聚合物，在支撑植物细胞壁结构方面起着重要作用。

此外，纤维素还是一种具有可生物降解性、生物相容性和可再生性的天然聚合物，因此被认为是不可降解化石燃料聚合物的理想替代品。

纤维素衍生物及纳米晶自组装制备功能材料的研究进展摘要：自组装技术具有原理简单、操作便捷、易于调控等优点，在纤维素衍生物及纳米晶功能材料，包括药物缓释、电极柔性膜、电池、电容器等制备中得到了广泛应用。

本文针对多种纤维素衍生物，如羧甲基纤维素（CMC）、羟乙基纤维素（HEC）和羟丙基甲基纤维素（HPMC）和纳米纤维素（纤维素纳米晶体（CNC）、纤维素纳米纤丝（CNF）、细菌纤维素（BC））自组装制备功能材料的最新进展进行了综述，通过对比制备方法、性质及优缺点，为纤维素自组装新型材料的进一步研发和应用提供参考和指导。

关键词：自组装；纳米纤维素；纤维素衍生物；功能材料自组装技术是指基本结构单元自发形成有序结构的一种化学复合技术[1]，主要凭借的是自组装体系中分子间非共价键的相互作用，包含氢键作用、范德华力、静电相互作用、金属-配体配位作用等。

1997年，有学者在聚乙烯膜上交替沉积带正、负离子的物质制备了复合材料[2]，自此自组装技术开始广泛使用。

自组装技术原理简单、技术简便、可用材料多且可进行微观调控，在纳米材料制备中得到了广泛应用，如药物缓释、电极柔性膜、电池和电容器等。

纤维素作为世界上最丰富的天然可再生有机物，来源广泛、价格低廉，其制成的纳米材料具有良好的生物相容性和力学性能，不仅在医药、食品、光电学[3-4]等领域被广泛应用，同时在防伪打印、电子器件和电池方面也有涉及[5]。

常用的纤维素与其他材料的复合方法包括共混、涂覆、沉积或掺杂等，方法简单、操作便利，但都属于物理复合，存在分子间混合分散不均匀，甚至堆积的现象，难以实现功能材料均一性。

自组装技术为化学混合方法，填补了传统材料原料昂贵、不可降解、制作复杂的不足[6]。

利用自组装技术制备纤维素衍生物和纳米纤维素基功能材料不仅解决了复合材料不均匀、堆积的现象，还可在复合过程中针对材料的微观表面进行调控以获得均一致密的结构，因此它不仅可以用于有机纳米材料的合成，还可以用于复杂形态的无机纳米材料的制备。

纤维素纳米晶的功能化修饰及其应用研究纤维素纳米晶是一种具有广泛应用前景的纳米材料。

随着纳米科学和技术的发展，研究人员对纤维素纳米晶的功能化修饰及其应用进行了深入的研究。

本文将依据深度和广度标准，探讨纤维素纳米晶的功能化修饰方法、其在不同领域的应用以及未来的发展趋势。

1. 纤维素纳米晶的功能化修饰方法1.1 表面修饰纤维素纳米晶的表面修饰是指在纳米晶的表面引入各种官能团，以增加其亲水性、疏水性或其他特殊功能。

这可以通过化学法、物理法或生物法实现。

化学法包括表面修饰剂的原位合成和后修饰两种方法，常用的表面修饰剂包括硅烷、聚烯烃等；物理法包括等离子体处理、溶剂交换等方法；而生物法则是利用酶促反应或微生物方法进行表面修饰。

1.2 结构修饰纤维素纳米晶的结构修饰是指通过改变其晶胞参数、晶体结构或晶体形貌来实现功能化。

常见的结构修饰方法包括控制纳米晶的尺寸、改变纳米晶的晶体结构、合成复合材料等。

这些方法可以改变纳米晶的力学性能、光学性能、磁性能等特性，拓展了其应用领域。

2. 纤维素纳米晶的应用领域2.1 纳米材料领域纤维素纳米晶在纳米材料领域具有广泛的应用前景。

其高比表面积和可调控的结构使其成为制备高性能纳米复合材料、纳米传感器和催化剂的理想选择。

经过表面修饰后的纤维素纳米晶可以与金属或半导体纳米粒子结合，形成复合材料，具有优异的机械性能和导电性能，可用于制备柔性电子器件和可穿戴设备。

2.2 纺织品领域纤维素纳米晶作为一种可持续的功能材料，被广泛应用于纺织品领域。

其表面修饰可以增加纺织品的吸湿性、抗菌性和抗UV性能，提高纺织品的功能性。

纤维素纳米晶还可以与纤维素纤维相结合，形成独特的纳米纤维素复合纤维，赋予纺织品特殊的力学性能和光学性能。

2.3 生物医药领域纤维素纳米晶在生物医药领域的应用也备受关注。

由于其生物相容性和生物可降解性，纤维素纳米晶可以用作药物载体、组织工程支架和生物传感器等。

其表面修饰可以改善纳米晶与生物分子的相互作用，提高其在药物传递和组织修复中的效率。

第32卷 第5期 木材工业 2018年9月Vol. 32 No.5 CHINA WOOD INDUSTRY September 2018·14·讨论与建议 DOI:10.19455/j.mcgy.20180504基于自组装技术的纳米纤维素基功能材料研究进展陈艳萍1, 2，吕少一1，韩申杰1，陈志林1，王文俊2，王思群3（1. 中国林科院木材工业研究所；国家林业局木材科学与技术重点实验室，北京 100091； 2. 北京理工大学材料学院；北京市纤维素及其衍生材料工程技术研究中心，北京 100081；3. 美国田纳西大学可再生碳材料中心，诺克斯维尔 37996)摘要：层层自组装技术，具有原理简单、易于操作、可调控纳米尺度上组装物质的形貌等优点，在多种制备纳米纤维素基复合功能材料的方法中脱颖而出。

基于此原理，以纳米纤维素作为研究对象，按其在复合功能材料中承担的不同角色，详细阐述纳米纤维素基功能复合材料的制备过程、结构特征和功能特性，并提出了层层自组装技术在纳米纤维素基功能复合材料制备中进一步的研究方向。

关键词：纳米纤维素；层层自组装；组装材料；膜；气凝胶中图分类号：O636.11；TS6 文献标识码：B 文章编号：1001-8654（2018）05-0014-05Progress of Functional Materials Based in Layer-by-LayerAssembled NanocelluloseCHEN Yan-ping 1, 2，LV Shao-yi 1，HAN Shen-jie 1，CHEN Zhi-lin 1，WANG Wen-jun 2，WANG Si-qun 3（1. Research Institute of Wood Industry ，Chinese Academy of Forestry ，Key Laboratory of Wood Science and Technology of State Forestry Administration ，Beijing 100091，China ；2. Beijing Engineering Research Center of Cellulose and Its Derivatives ，School of Materials Science and Engineering ，Beijng Institute of Technology ，Beijing 100081，China ； 3. Center for Renewable Carbon ，University of Tennessee ，Knoxville ，Tennessee 37996，USA ）Abstract: The layer-by-layer (LbL) assembly method comes to the fore in many methods of preparation of nanocellulose-based functional composites for it possesses many advantages such as simple principle, easy operation and adjustable structure. Herein, the principle and existing approaches of the LbL assembly technique were presented. According to the role that nanocellulose plays in functional nanocomposites, three parts were then divided to elaborate preparation technics, structural and functional characteristics. Future research and development of the LbL assembled nanocellulose-based functional composites were proposed.Key words: nanocellulose ；layer-by-layer assembly (LbL)；assembled materials ；film ；aerogel层层自组装（layer-by-layer assembly ）技术，指收稿日期：2017-12-29；修改日期：2018-08-02基金项目：林业公益性行业科研专项经费重大项目“纳米纤维素绿色制备和高值化应用技术研究”(201504603)。

浅谈纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料【摘要】纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料是一种新型的复合材料，在工业应用中具有广阔的前景和发展潜力。

本文首先讨论了纤维素纳米纤维的制备方法以及聚合物复合材料的制备方法，然后详细介绍了纤维素纳米纤维在聚合物复合材料中的应用情况，以及其在增强聚合物复合材料中所具备的性能优势。

文章还对纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料的研究现状进行了梳理和总结，探讨了其应用前景和发展趋势。

通过本文的阐述，读者可以更深入地了解纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料在工业领域的潜在价值，以及未来的发展方向。

【关键词】纤维素纳米纤维、增强、聚合物复合材料、制备方法、应用、性能优势、研究现状、应用前景、发展趋势、总结1. 引言1.1 研究背景纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料是近年来在材料科学领域备受关注的一种新型材料。

在现代工业生产和生活中，复合材料已经成为一种重要的材料种类，其具有轻质、高强度、耐磨、耐腐蚀等优点，在汽车制造、航空航天、建筑材料等领域有着广泛的应用。

在众多复合材料中，纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料因其优越的力学性能和环保特性备受研究者的关注。

通过在纳米尺度下控制材料的结构和形貌，纤维素纳米纤维可以实现与传统复合材料不同的性能优势，为复合材料领域的发展带来了新的机遇和挑战。

深入研究纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料的制备方法、性能优势及应用前景具有重要的意义。

1.2 研究意义纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料具有广泛的应用前景和市场潜力。

这种材料在航空航天、汽车制造、建筑、医疗器械等领域都有着重要的应用价值。

通过将纤维素纳米纤维引入聚合物基体中，可以显著提高材料的力学性能、导热性能和耐磨性能，使得材料更加轻便、坚固和耐用。

纤维素纳米纤维的生产和利用也符合环保和可持续发展的理念，为减少对传统资源的依赖、减少排放和减轻环境压力提供了新的途径。

研究纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料不仅可以推动材料科学的发展，还可以促进相关行业的创新和进步，具有重要的社会和经济意义。

浅谈纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料一、纤维素纳米纤维的制备方法纤维素纳米纤维是由天然纤维素经过化学、生物或机械方法加工得到的纳米级纤维，其直径一般在1-100纳米之间。

目前常用的制备方法包括氧化组装法、酸碱水解法、机械方法等。

氧化组装法是将纤维素溶液经过氧化-还原反应形成纳米级纤维，具有成本低、操作简单、制备效率高等优点。

酸碱水解法则是通过酸碱处理使纤维素分子结构发生改变，生成纳米级纤维，通常需要在一定的温度和湿度条件下进行处理。

机械方法主要是利用高速搅拌或喷雾干燥等方法将纤维素颗粒打碎成纳米级纤维。

这些方法能够有效地制备出具有良好形貌和性能的纳米纤维，为纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料的制备提供了基础。

纤维素纳米纤维具有许多优异的性能，主要包括高比表面积、优异的力学性能、良好的柔韧性、可再生可降解等特点。

纤维素纳米纤维的比表面积很大，通常在100-1000m2/g 之间，这使得它具有很强的吸附能力和反应活性，能够有效地增强复合材料的界面性能。

纳米纤维的力学性能也十分突出，具有高强度、高模量和良好的疲劳性能，能够有效地提高复合材料的强度和刚度。

纤维素纳米纤维还具有良好的柔韧性和可再生可降解的特性，在一定条件下能够完全降解为无害的物质，符合环保要求。

纤维素纳米纤维成为一种非常理想的增强材料，被广泛应用于聚合物复合材料的制备中。

纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料具有广泛的应用前景，其主要应用领域包括航空航天、汽车工程、建筑材料等。

在航空航天方面，纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料可以制备轻质、高强度、高温耐久的航空材料，用于制造飞机、卫星、航天器等。

在汽车工程领域，由于纳米纤维的高比表面积和优异的力学性能，纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料可以制备出轻量化、高强度的汽车零部件，如车身结构、发动机零部件等，以减轻汽车的整体重量，提高燃油效率。

在建筑材料方面，纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料可以制备出高强度、耐久性强的混凝土、钢材等材料，用于建造高层建筑、桥梁、隧道等重要工程。