纤维素的改性及应用研究进展_罗成成

纤维素基材料的改性与性能优化纤维素是地球上最丰富的天然有机聚合物之一，广泛存在于植物细胞壁中。

由于其具有可再生、可生物降解、生物相容性好等优点，纤维素基材料在众多领域展现出了巨大的应用潜力。

然而，纤维素本身的一些特性限制了其直接应用，因此对纤维素基材料进行改性以优化其性能成为了研究的热点。

纤维素的结构特点决定了其化学性质相对稳定，在常见溶剂中的溶解性较差，这给其加工和应用带来了一定的困难。

同时，纤维素的机械性能、热稳定性等也有待提高，以满足不同领域的特殊需求。

对纤维素基材料的改性方法多种多样，化学改性是其中较为常见的一种。

通过酯化、醚化等反应，可以在纤维素分子链上引入不同的官能团，从而改变其物理和化学性质。

例如，纤维素的酯化反应可以使其具有更好的疏水性，拓宽其在防水领域的应用；醚化反应则可以增加纤维素在有机溶剂中的溶解性，便于进一步的加工处理。

物理改性也是优化纤维素基材料性能的有效手段。

比如，通过对纤维素进行微细化处理，制备成纳米纤维素，可以显著提高材料的比表面积和机械强度。

纳米纤维素具有高长径比和优异的力学性能，可用于增强复合材料的强度和韧性。

此外，将纤维素与其他材料进行共混也是一种物理改性方法。

通过选择合适的共混组分和比例，可以综合各组分的优点，获得性能更优的复合材料。

在纤维素基材料的改性过程中，接枝共聚也是一种重要的方法。

通过将具有特定功能的聚合物链段接枝到纤维素分子上，可以赋予纤维素新的性能。

例如，接枝具有抗静电性能的聚合物可以使纤维素基材料在电子领域得到应用；接枝具有抗菌性能的聚合物则可以使其在医疗卫生领域发挥作用。

除了单一的改性方法，多种改性方法的组合往往能够取得更好的效果。

例如，先对纤维素进行化学改性以改善其溶解性，然后再进行物理共混，制备出的复合材料性能可能会优于单独使用一种改性方法得到的材料。

改性后的纤维素基材料在性能上得到了显著优化。

在机械性能方面，经过增强处理后的纤维素基复合材料的强度和韧性大幅提高，能够满足结构材料的要求。

纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展纤维素是一种常见的天然高分子有机化合物，由大量的葡萄糖分子经β-1,4-糖苷键连接而成。

它具有良好的物理性质和化学反应活性，在许多领域都有着广泛的应用。

然而，由于纤维素的高度结晶性和亲水性，使其在废水处理中面临一定的挑战。

因此，为了提高纤维素的降解效率和处理效果，人们通过改性来改变纤维素的结构和性能。

纤维素的改性主要包括物理改性和化学改性两种方式。

物理改性通常采用机械、热处理和辐射等方法，在不改变纤维素基本结构的前提下，改变其物理性能。

例如，通过高温热处理可以破坏纤维素的结晶结构，提高其溶解性和降解性。

辐射可以引入自由基和离子，使纤维素发生交联和链断裂，增加其分散性和吸附性。

化学改性则是通过对纤维素进行化学反应，引入其他功能基团，使其具有特定的性能。

常见的化学改性方法包括酯化、醚化、氧化和取代等。

在废水处理中，纤维素的改性可以增强其对废水中污染物的吸附和吸附能力，提高污染物的去除效率。

同时，改性后的纤维素还可以被微生物更容易地分解和转化，从而加快废水的降解速度。

目前，许多改性纤维素已经被用于废水处理中的吸附剂、絮凝剂和生物载体等，取得了一定的应用效果。

以改性纤维素为吸附剂的废水处理是目前研究的热点之一。

通过改变纤维素的孔结构和表面性质，使其对不同类型的污染物具有良好的吸附能力。

例如，通过酸碱处理可以引入氢氧根或氨基等官能团，增强纤维素对重金属离子的吸附能力。

此外，改性纤维素还可以与其他功能材料复合，形成新型的吸附剂，提高废水处理的效率。

此外，改性纤维素在废水处理中的应用还涉及到絮凝剂和生物载体等方面。

通过改变纤维素的表面性质和电荷状态，使其能够有效地聚集和沉淀悬浮物，提高废水的絮凝效果。

同时，改性纤维素作为生物载体，可用于固定和保护微生物，提供适宜的生长环境，从而促进废水中有机物的降解和去除。

总之，纤维素的改性在废水处理中具有重要的应用价值。

通过改变纤维素的结构和性能，可以提高其吸附能力、絮凝效果和生物活性，进一步提高废水处理的效率和质量。

木材纤维素化学改性的反应机理和应用木材和其他天然纤维素质材料被广泛应用于建筑材料、家具和纸浆制品等领域。

然而，这些天然材料在水中易膨胀、溶解并且难以耐火。

化学改性的方法，特别是通过纤维素化学改性，可以显著提高这些问题的解决效果。

纤维素是一种常见的天然聚合物，其结构由1,4-β-D-葡萄糖基聚合而成。

纤维素是世界上最广泛存在的有机物之一。

在植物细胞壁的构成中，纤维素占于60%以上的重量。

除了木材外，纤维素还可以从农作物、水生植物、甚至废弃物中提取出来。

改性之后的纤维素具有更广泛的应用。

例如，可以用于生产任何非木质材料，例如纸张、纺织品、织物、胶带等。

此外，纤维素的纤维本身也可以用于制造各种纸张和纸板。

在纤维素化学改性的领域中，最常用的方法之一是对纤维素进行酸解或碱解。

这会导致纤维素主链上的一些基团发生分解，从而形成新的化学键或活性基团。

例如，通过酸解可以高效地将木材纤维素分解成纤维素、半纤维素和木质素。

这些化学品可以用于生产新型纺织品、胶水、塑料和饲料。

此外，酸解还可以产生从木材中提取液的制备，作为生物燃料和化学品的原料。

酸解和碱解之后，可以使用其他化学品对产生的化学基团进行功能化修饰。

例如，在酸解过程中，羟乙酰基可以与纤维素反应，并在羟乙酰化反应中产生羟基化改性纤维素。

这种羟基化改性的纤维素具有相对较好的亲水性、强度和细度控制制备性。

性质良好的纤维素改性产物是极为重要的，它们有着广泛的应用。

进一步的化学反应可以使改性产物具有特定的功能和应用。

例如，在羟基化改性纤维素的基础上，可以通过硫酸酯化、甲基化和酰胺化等反应形成羟乙基纤维素和羟乙基纤维素酯类化合物，再通过交联反应形成高分子凝胶、涂层材料和自组装纳米材料等。

通过这些反应，不仅可以改善天然材料的优良性能，而且进一步扩展了其应用领域。

总之，纤维素化学改性有着广阔的应用前景，其发展已经为我们带来了很多新的材料和产品。

随着关于纤维素基材料的研究越来越深入，我们有信心在未来中创造更多的新材料和应用领域。

化学技术在纤维素制品加工中的应用指南纤维素是一类广泛存在于植物细胞壁中的天然高聚物，具有丰富的资源和多样的用途。

在纤维素制品加工过程中，化学技术的应用发挥着重要的作用。

本文将从不同角度探讨化学技术在纤维素制品加工中的应用指南。

一、纤维素的化学改性纤维素在自然状态下存在着一些局限性，如可溶性差、热稳定性差等。

因此，通过化学改性可以改善其性能，拓展其应用范围。

常用的化学改性方法包括酯化、醚化、取代反应等。

通过这些方法，可以使纤维素具有更好的溶解性、热稳定性和机械性能，从而满足不同领域的需求。

二、纤维素纳米纤维的制备纳米纤维是一种具有极细直径和高比表面积的纤维素纤维，具有许多出色的特性，如高强度、高透明度、导电性等。

目前，制备纤维素纳米纤维的方法主要包括电纺法、悬浮剂旋转喷雾法、超声波辅助法等。

这些方法通过调节工艺参数，可以控制纤维素纳米纤维的形貌和性能，进而满足不同应用领域的需求。

三、纤维素基复合材料的制备纤维素基复合材料是将纤维素与其他材料组合形成的新型材料，具有综合性能优良、资源可再生的特点。

常见的纤维素基复合材料包括纤维素/聚合物复合材料、纤维素/陶瓷复合材料等。

通过适当的处理和界面改性，可以有效提高纤维素与其他成分之间的相容性和界面结合强度，从而实现复合材料的性能优化。

四、纤维素的生物降解与环境友好性纤维素作为一种天然材料，具有良好的可生物降解性和环境友好性，对于解决塑料污染和资源浪费问题具有重要意义。

通过微生物酶解和酶促降解等方法，可以加速纤维素的降解过程，并利用降解产物进行资源回收。

此外，合理设计纤维素制品的使用和处理方式，也可以减少对环境的影响，推动可持续发展。

五、纤维素制品的应用纤维素制品在日常生活和工业领域有着广泛的应用。

例如，纤维素纤维可以制备成纺织品、纸张以及可降解的包装材料；纤维素基薄膜可以用于电子器件的制备和能源储存；纤维素基多孔材料可以应用于污水处理和催化剂载体等领域。

随着科技的进步，纤维素制品的应用前景将更加广阔。

纤维素化学研究进展一、本文概述纤维素，作为地球上最丰富的天然有机化合物，其化学研究进展对于推动生物质资源的高效利用、促进可持续发展具有重要意义。

本文旨在全面概述纤维素化学研究的最新进展，包括纤维素的化学结构、性质、改性方法以及其在不同领域的应用。

通过深入了解纤维素化学的研究现状和发展趋势，可以为纤维素的高效转化利用提供理论支撑和技术指导，为生物质资源的可持续利用开辟新的途径。

本文将首先介绍纤维素的化学结构和基本性质，包括其分子结构、结晶度、可及性等方面。

随后，重点综述纤维素改性的方法和技术，包括化学改性、物理改性和生物改性等，以及改性后纤维素性能的变化和应用领域。

本文还将关注纤维素在不同领域的应用，如纤维素基材料、纤维素能源、纤维素生物降解等，以期全面展示纤维素化学研究的广泛应用前景。

通过本文的阐述，读者可以深入了解纤维素化学研究的最新进展和发展动态，为相关领域的研究和开发提供有益的参考和启示。

本文也期望能够激发更多研究者对纤维素化学研究的兴趣和热情，共同推动纤维素化学领域的发展和创新。

二、纤维素的来源与提取纤维素作为自然界中最丰富的有机聚合物之一，广泛存在于植物细胞壁中，为植物提供了必要的结构支撑。

由于其独特的化学和物理性质，纤维素在多个领域都有着广泛的应用，包括纺织、造纸、生物材料以及最近的生物能源等。

因此，对纤维素的来源和提取方法的研究具有重要意义。

纤维素的主要来源是植物纤维，如木材、棉花、亚麻、竹子等。

其中，木材是最常见的纤维素来源，由于其生长周期短、可再生以及资源丰富等特点，被广泛应用于工业生产中。

一些农业废弃物，如稻草、玉米秸秆等，也是纤维素的潜在来源，其利用不仅能实现资源的有效循环利用，还能为农业生产带来经济效益。

纤维素的提取通常包括化学法、生物法和物理法等多种方法。

化学法提取纤维素主要利用酸、碱或有机溶剂等化学试剂处理植物原料，使其中的纤维素与木质素、半纤维素等其他成分分离。

生物法提取则依赖于酶或微生物的作用，通过选择性降解木质素和半纤维素，实现纤维素的分离。

纤维素的改性及应用研究进展
姜珊;孙自强;邢琪;郭荣辉
【期刊名称】《纺织科学与工程学报》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】纤维素是一种来源多样、分布广泛的天然聚合物,作为可再生、可生物降解的原材料在工业和日常生活中广泛应用,为成功应对资源短缺和环境污染问题而提出一种有效的解决方案。

介绍了纤维素的类型与结构,以及通过各种途径对纤维素功能结构改性的最新进展,如氧化、酯化、醚化和接枝等。

总结了近年来改性纤维素材料在食品、包装、环保、医疗、纺织等领域的应用成果。

【总页数】11页(P75-85)
【作者】姜珊;孙自强;邢琪;郭荣辉
【作者单位】四川大学轻工科学与工程学院;四川环龙技术织物有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ352.79
【相关文献】
1.纤维素酶和半纤维素酶对纤维改性的研究进展
2.纤维素纳米晶体改性及应用研究进展
3.甘蔗渣纤维素的提取及纳米化改性应用研究进展
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纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展一种常见的纤维素改性方法是化学改性。

其中一种方法是通过酸处理将纤维素转化为纤维素酸，增加其溶解度。

另一种方法是通过酶解将纤维素转化为可溶性低聚糖，减小其分子量，使其更易于处理。

此外，通过在纤维素分子中引入功能基团，如羟基乙基纤维素（HEC）和羟丙基纤维素（HPMC）等，可以改善纤维素的降解性能和水溶性。

纤维素改性不仅可以提高纤维素的处理性能，还可以增强其吸附能力。

研究人员还使用改性纤维素材料开发了各种吸附剂，如纤维素珠和纤维素炭等，用于废水中污染物的吸附和去除。

改性纤维素材料具有较大的比表面积和吸附容量，能够高效地去除废水中的重金属离子、有机物和染料等污染物。

此外，纤维素还可用作废水处理过程中的调节剂。

纤维素能够调节废水的pH值、粘度和离子强度等参数，对废水的处理过程具有一定的影响。

例如，纤维素可用于调节废水的pH 值，进而影响污染物的溶解度和沉淀性。

纤维素还可以用作生物载体，促进废水中微生物的生长和降解有机污染物的能力。

虽然纤维素改性在废水处理领域取得了一些进展，但仍存在一些挑战。

首先，纤维素的改性过程复杂，需要优化操作条件和选择合适的改性剂。

其次，纤维素在废水处理过程中可能会发生固相胶凝和胶态胶凝等复杂的反应，影响废水处理的效果。

此外，纤维素改性材料的制备成本较高，限制了其在工业应用中的推广。

综上所述，纤维素的改性在废水处理中具有广泛的应用前景。

通过化学改性、吸附剂制备和调节剂等方法，纤维素的处理性能和吸附能力可以得到显著提高。

然而，仍需要进一步的研究来解决纤维素改性中存在的问题，并提高纤维素材料的制备效率和降低成本，以实现其在废水处理领域的大规模应用综上所述，纤维素的改性在废水处理领域具有巨大的潜力。

改性纤维素材料通过其较大的比表面积和吸附容量，能够高效地吸附和去除废水中的污染物。

此外，纤维素还可作为调节剂，调节废水的pH值、粘度和离子强度等参数，对废水处理过程产生影响。

纤维素化学改性研究进展与展望作者：汤莹来源：《科学与信息化》2017年第29期摘要化学改性，即是通过对纯细菌纤维素完成分离，达到改性以及表面修饰之目的。

自然界中，纤维素可以说是最为多元化的资源，今后可以帮助人类更好地处理能源、环境污染以及资源等诸多比较现实的问题。

纤维素分子中，氢键有不同的密度，其热塑性加工也有明显的约束。

现代人陆续对纤维素衍生物作了探讨，同时也对其性能进行优化。

今后，改性纤维素将有更大的运用价值。

所以，对纤维素化学改性做出深度的研究，这点极为关键。

关键词纤维素；化学改性；研究进展；展望发展前言人类历史进程中，纤维素有较为突出的地位。

据调研得知：植物界中，纤维素纤维所占的比例不低于50%。

植物细胞壁，最为核心的成分便是纤维素，自然界中已有较多的分布，属于循环利用的高分子化合物。

因此，纤维素同样也是比较靠谱的天然有机物，在植物界碳含量中所占的比例达到50%甚至更高。

现代人环保意识的增强，使得纤维素运用上升为热点。

所以，我们需对纤维素化学改性做出更详尽的研究。

1 纤维素的化学结构分析纤维素属于典型的线型高分子，多是由D-吡喃型葡萄糖单元（AGU）利用β-1或是4糖苷键进行连接产生。

1个结构单元内，第2、3或是第6位碳原子中均分布了3个独立的羟基基团。

C2、C3位上分布的羟基，均为仲羟基，而C6位上，则多为伯羟基。

诸多羟基的出现，让纤维素分子中产生了密度比较大的氢键。

高温状态下，纤维素在尚未融化前便已完成分解。

所以，我们很难采用注射或是挤出等方法对纤维素制品进行生产。

为能够利用热塑性加工法来对纤维素制品进行制作，我们应当对其完成化学改性。

借助和羟基挂钩的诸多化学反应，如：醚化或是接枝共聚等，得到纤维素衍生物，从而可能完成热塑性加工[1]。

2 纤维素化学改性研究进展与展望措施2.1 酯类纤维素酯类纤维素，也就是于酸性介质中，羟基能够与酸以及酰卤等多种成分产生酯化反应，得到的衍生物。

大致有：纤维素无机或是有机酸酯。

纤维素基材料的功能化改性研究纤维素是地球上最丰富的天然高分子材料之一，具有来源广泛、可再生、可生物降解等诸多优点。

然而，纤维素本身的一些性质限制了其在许多领域的直接应用，因此对纤维素基材料进行功能化改性成为了当前研究的热点之一。

纤维素的化学结构决定了其性能特点。

纤维素由大量的葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接而成，分子内和分子间存在着大量的氢键，使其具有较高的结晶度和不溶性。

这一方面赋予了纤维素良好的机械强度和稳定性，但另一方面也导致其加工性能较差，难以与其他材料均匀混合。

功能化改性的目的主要在于改善纤维素的溶解性、增强其与其他材料的相容性、赋予其新的功能特性等。

常见的改性方法包括化学改性、物理改性和生物改性。

化学改性是目前应用较为广泛的方法之一。

其中，酯化和醚化反应是常见的化学改性手段。

通过酯化反应，可以将羧酸基团引入纤维素分子中，从而改变其亲水性和疏水性平衡。

例如，纤维素醋酸酯在塑料和纤维领域有着广泛的应用。

醚化反应则可以引入羟乙基、羟丙基等基团，增加纤维素的水溶性和柔韧性。

物理改性主要通过对纤维素进行机械处理、超声处理、辐照处理等方式来改变其物理结构和性能。

机械处理如研磨、粉碎等可以减小纤维素的粒径，增大比表面积，从而提高其反应活性。

超声处理能够破坏纤维素的结晶结构，使其更容易溶解和反应。

辐照处理则可以引发纤维素分子的化学键断裂和重组，实现改性的目的。

生物改性是利用生物酶或微生物对纤维素进行处理。

酶法改性具有反应条件温和、选择性高的优点。

例如，纤维素酶可以部分水解纤维素，使其分子量降低，溶解性提高。

在功能化改性的研究中，材料的应用领域也是关注的重点之一。

在生物医药领域，经过改性的纤维素基材料可以用于药物载体的制备。

通过对纤维素进行化学修饰，使其能够负载药物分子，并实现控制释放，提高药物的疗效和安全性。

在环保领域，改性纤维素基材料在废水处理中有着潜在的应用价值。

例如，将具有吸附性能的官能团引入纤维素分子，可以有效地去除水中的重金属离子和有机污染物。

纤维素纤维的改性及天然染色的固色研究纤维素纤维的改性及天然染色的固色研究摘要：纤维素纤维是自然界中常见的有机纤维，其无毒、环保等特点受到了越来越多的关注。

然而，由于其表面结构简单、亲水性强，导致其固色性较差，影响了其应用范围。

因此，本文通过对纤维素纤维进行界面改性和天然染料的引入等措施，提高其固色性和性能。

改性方面主要采用硅烷-羟基化反应、壳聚糖等天然多聚物的修饰、聚电解质-逆相乳液的包覆等手段，有效地增强了纤维素纤维表面的亲水性和化学反应性。

在天然染色方面，采用了木槿花核、金麻花、槟榔等常见植物染料进行染色，研究了不同pH值、不同媒染剂、不同浓度等条件下的染色固色性。

结果表明，在pH 8-9的弱碱环境下，使用表面改性后的纤维素纤维进行染色，染色效果最佳。

经过研究，发现改性后的纤维素纤维固色性提高了近50%，具有更广泛的应用前景。

关键词：纤维素纤维，改性，天然染色，固色性，表面处。

引言纤维素是一种天然存在的多糖类化合物，广泛分布于植物细胞壁中，是一种最为常见的的生物高分子材料。

近年来，越来越多的人们开始重视纤维素的优良特性，例如其环保、无毒、可再生等特点，因此对纤维素材料的研究和开发越来越受到关注。

然而，由于纤维素纤维表面结构简单，亲水性强，防水、防油等性能较差，因而其应用范围受到一定的限制。

在纤维素纤维固色方面，由于其表面结构简单，亲水性强，颜料很难附着在其表面，因此其固色性较差，这也成为了制约其应用的关键因素之一。

为了解决这一问题，目前学术界和工业界都在研究如何改善纤维素纤维的物理性能和化学性能，以扩大其应用范围。

其中，界面改性和天然染色是两个重要的方向，本文将围绕这两个方向展开研究，探究如何改善纤维素纤维的性质和性能。

1 界面改性1.1 硅烷-羟基化反应硅烷-羟基化反应是一种常用的界面改性方法，其基本思想是通过引入硅烷基，将硅烷基与纤维素纤维表面上-OH基团发生反应，从而引入羟基。

这种方法的优点在于可以改变纤维素纤维的表面形貌和结构，提高亲水性和化学反应性。

纤维素改性研究进展一、本文概述纤维素，作为一种广泛存在于自然界中的多糖，具有优良的生物相容性、可降解性和环保特性，因此在众多领域如造纸、纺织、食品、医药以及生物材料等方面都有着广泛的应用。

然而，纤维素本身的一些物理和化学性质限制了其在某些特定领域的应用，因此，对纤维素进行改性研究，以提高其性能并拓宽其应用范围，一直是科研工作者关注的热点。

本文旨在全面综述近年来纤维素改性研究的最新进展，包括改性方法、改性纤维素的性能及其在各个领域的应用。

文章首先介绍了纤维素的基本结构和性质，然后详细阐述了化学改性、物理改性和生物改性等主要改性方法，接着讨论了改性纤维素在造纸、纺织、食品、医药和生物材料等领域的应用现状，最后对纤维素改性研究的发展趋势和前景进行了展望。

通过本文的阐述，旨在为读者提供一个全面、深入的纤维素改性研究进展的参考。

二、纤维素改性方法纤维素作为一种天然高分子化合物，具有许多优良的性能，如良好的生物相容性、可降解性和环境友好性等。

然而，其固有的物理和化学性质，如亲水性、结晶性和热稳定性，限制了其在某些领域的应用。

因此，通过改性方法提高纤维素的性能，拓宽其应用范围，一直是科研领域的热点课题。

物理改性是一种简单而有效的改变纤维素性能的方法。

通过热处理、机械处理或高能辐射等手段，可以改变纤维素的结晶结构、形貌和分子链排列，从而改善其物理性能。

例如，热处理可以使纤维素分子链发生重排，提高其结晶度和热稳定性；而高能辐射则可以引发纤维素分子链的断裂和交联，形成新的功能基团。

化学改性是另一种广泛应用的纤维素改性方法。

通过引入化学试剂，如酸、碱、氧化剂或还原剂等，可以改变纤维素的化学结构和性质。

例如，酸处理可以使纤维素发生水解反应，生成低分子量的纤维素衍生物；而碱处理则可以破坏纤维素的结晶结构，增加其反应活性。

通过与有机化合物反应，还可以在纤维素分子链上引入特定的功能基团，如羟基、羧基、氨基等，从而赋予其新的性能。

2015年第34卷第3期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS・767・化工进展纤维素的改性及应用研究进展罗成成，王晖，陈勇（中南大学化学化工学院，湖南长沙410083）摘要：植物纤维素是天然的可再生资源，对纤维素的改性利用一直是研究的热点。

本文简要介绍了纤维素的结构与性质，综述了纤维素的改性方法，包括物理改性、化学改性和生物改性等，其中化学改性是最主要的方法，包括酯化、磺化、醚化、醚酯化、交联和接枝共聚等，通常涉及其结构中羟基的一系列反应。

通过改性，引进了一系列离子型基团，有利于增强纤维素的亲水性。

经改性后的纤维素与之前相比，结晶度和聚合度明显降低，可及度明显提高，无论物理性质还是化学性质都表现出更大的优越性。

其后回顾了纤维素衍生物在食品、造纸以及建筑行业中的一些研究应用成果，阐述了其在医药及废水处理等方面的研究进展，并展望了纤维素衍生物的发展前景。

关键词：纤维素；纤维素衍生物；化学改性中图分类号：TQ072文献标志码：A文章编号：1000–6613（2015）03–0767–07DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.03.028Progress in modification of cellulose and applicationLUO Chengcheng，WANG Hui，CHEN Yong（School of Chemistry and Chemical Engineering，Central South University，Changsha410083，Hunan，China）Abstract：Plant cellulose is a natural renewable resource，and application of the modified cellulose has been a research focus.The structure and properties of cellulose are described，and cellulose modification methods are reviewed，including physical，chemical and biological methods.The main method is chemical modification，including esterification，sulfonation，etherification，ether esterification，crosslinking and graft copolymerization，which involve the reactions of hydroxyl groups in the cellulose.Hydrophilcity of cellulose could be enhanced by introduction of ionic groups.Compared with non-modified cellulose，crystallinity and degree of polymerization of modified cellulose decrease significantly，whereas accessibility is improved remarkably，with superior physical and chemical properties.Finally，the research achievements of cellulose derivatives in food，paper and construction industries are reviewed.Research progresses in pharmaceuticals，wastewater treatment and other areas are presented.Future applications of cellulose derivatives are prospected.Key words：cellulose;cellulose derivatives;chemical modification纤维素是植物细胞壁的主要成分，在自然界中分布甚广，是取之不尽、用之不竭的天然高分子化合物。

纤维素改性技术研究现状摘要介绍了纤维素的改性反应，主要对近年来纤维素及其衍生物的接枝共聚技术的研究现状作综述。

概述了纤维素结构及纤维素反应的特征，描述了一些以纤维素为基体的接枝共聚技术，包括传统的接枝共聚技术，对近来发展的可控枝技术、优化结构的功能集团的引用技术作重点阐述。

关键词纤维素改性接枝研究现状The Research Aactuality of C ellulose’s Modifying Techologies Abstract Introduct cellulose's modifying reactions and the recent advances in graft polymerisation tech-niques involving cellulose and its derivatives are primary. It summarises some of the features of cellulose structure and cellulose reactivity. Also described are the various techniques for grafting synthetic polymers from the cellulo-sic substrate. In addition to the traditional grafting techniques, we highlight the recent developments in polymer synthesis that allow increased control over the grafting process and permit the production of functional celluloses that possess improved physical properties and chemical properties。

纤维素改性材料的发展与应用纤维素改性材料的发展与应用前言：本文主要介绍纤维素改性材料的应用。

天然纤维素来源丰富、价格低廉、是可再生且环境友好的高分子材料，其改性纤维素技术及其应用越来越受到重视。

纤维素改性技术的应用前景广阔，其在环境保护、资源充分利用、生物化工等众多领域都发挥着重要的价值，适应人类充分利用自然资源，与自然环境和谐相处的发展趋势。

因此，对纤维素改性材料的研究与应用也是现代科学家研究的重点。

关键字：纤维素；改性材料；应用；发展主要内容：纤维素是地球上最丰富、可以恢复的天然资源具有价廉、可降解、对环境不产生污染等特点。

因此世界各国都十分重视对纤维素的研究与开发。

纤维素分子的结构式为（C6H10O5）n D-吡喃葡萄糖彼此以B—1—4苷键连接而成的线型分子，每个葡萄糖单元中有3个极性羟基。

纤维素这种有大量羟基存在，并于分子链间和分子内部广泛形成氢键的结构，极大地影响了其反应活性。

为了使之达到人们所预期的吸附功能，必须对纤维素结构进行改性。

通过改性后的纤维素适用范围更大，功能更强。

而在对纤维素进行改性之前，由于纤维素本身的特点，通常需要对纤维素进行活化或溶胀处理。

纤维素的改性方法：纤维素是由许多β-D-葡萄糖分子脱水缩合而成不分枝，β-葡萄糖分子借β-1，4 -糖苷连接纤维素的这一结构特点使得纤维素在经过适当的预处理后，可以通过一系列的化学改性反应制取不同用途的功能高分子材料。

按其反应方法不同大致可分为氧化反应，酯化、醚化反应，亲核取代反应，接枝共聚改性和交联5种。

1、氧化反应。

纤维素完全氧化的最终产物是二氧化碳和水，但是部分氧化作用可以把新的官能团——醛基、酮基、羧基或烯醇基等引入纤维素大分子，生成不同性质的水溶性或不溶性的氧化物称之为氧化纤维素。

其中，以纤维素的选择性氧化反应，如高碘酸盐攻击C2或C3生成高还原性的二醛基的选择性氧化反应受到人们的高度重视。

因为二醛纤维素DAC是制备不含葡萄糖环骨架的纤维素衍生物的好原料，利用高分子化学反应，二醛纤维素分子中的醛基可以方便地转变为其他官能团，这样便可得到具有新功能和新用途的纤维素衍生物。

《纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展》篇一一、引言纤维素是一种从天然植物资源中提取出来的生物聚合物，其应用广泛，可涉及纺织、造纸、食品、医药等多个领域。

然而，由于纤维素的结构特性和性质，其在实际应用中仍存在一些限制。

因此，对纤维素的改性研究成为了科研领域的重要课题。

本文将重点探讨纤维素的改性方法及其在废水处理中的应用研究进展。

二、纤维素的改性纤维素的改性主要是通过改变其分子结构、提高其性能以及拓展其应用范围。

常见的改性方法包括物理改性、化学改性和生物改性。

1. 物理改性：物理改性主要是通过物理手段改变纤维素的形态、尺寸和表面性质。

如超声波处理、高能辐射、等离子体处理等，这些方法可以改变纤维素的结晶度、孔隙结构和表面亲疏水性等，从而提高其性能。

2. 化学改性：化学改性是通过化学试剂与纤维素分子发生反应，改变其分子结构和性质。

常见的化学改性方法包括酯化、醚化、接枝共聚等。

这些方法可以引入新的官能团或改变纤维素的溶解性能，从而拓宽其应用范围。

3. 生物改性：生物改性是利用酶或微生物等生物催化剂对纤维素进行改性。

这种方法具有环保、高效和专一性强的特点，可实现纤维素的定向改性。

三、纤维素在废水处理中的应用随着工业化和城市化的快速发展，废水处理成为了环境保护的重要领域。

纤维素因其良好的吸附性能、生物相容性和可再生性，在废水处理中具有广阔的应用前景。

1. 吸附剂：纤维素具有良好的吸附性能，可用于去除废水中的重金属离子、有机物和染料等污染物。

通过物理吸附、离子交换和络合作用等机制，实现对废水中污染物的有效去除。

2. 生物载体：纤维素可作为生物载体，用于培养和固定化微生物，提高微生物对废水中有机物的降解效率。

同时，纤维素的多孔结构和大的比表面积有利于微生物的生长和繁殖。

3. 膜材料：纤维素具有良好的成膜性能，可用于制备微滤膜、超滤膜和反渗透膜等。

这些膜材料具有高的分离性能和良好的抗污染性能，可应用于废水的深度处理和回用。

纳米纤维素改性及其应用研究进展随着科技的不断发展，纳米技术已经成为了现代科学的一个热门领域。

纳米纤维素是其中重要的研究方向之一。

纳米纤维素由许多小的纤维素晶胞合并而成，因其具有生物可降解、生物相容性高等特点，被广泛应用于药物传递、纸张生产、能源材料等领域。

同时，通过对纳米纤维素的改性可以提高其性能，拓展其应用范围，因此，纳米纤维素的改性及其应用研究成为了当前的研究热点。

一、纳米纤维素的性质与特点纳米纤维素是以纤维素为主要成分的一种生物可降解材料，其具有以下几个特点：1.生物可降解性纳米纤维素是一种天然材料，可分解为二氧化碳和水，不会对环境造成污染。

2.生物相容性由于纳米纤维素是天然材料，与生物体相容性极高，不会对生物体造成损害。

3.高比表面积纳米纤维素的比表面积很大，在材料科学和生物医学领域有很多应用。

4.具有高度的透明度纳米纤维素是非常透明的，适合制造透明材料。

二、纳米纤维素的改性方法纳米纤维素作为一种新型材料，其性能还需要通过改性方式来提高，让其更好地应用于不同领域。

目前常见的纳米纤维素改性方法有以下几种：1.化学改性化学方法是目前最常用的改性方法之一。

通过改变纳米纤维素表面的化学结构，增强其化学活性，提高纳米纤维素与其他物质的相容性。

2.物理改性物理方法通常是改变纳米纤维素的结构或物理性质，从而达到提高其性能的目的。

如超声波处理、高温处理等。

3.生物改性生物改性是通过微生物、生物酶等生物体介入作用于纳米纤维素上，改变其原有性质，提高其生物相容性和生物可降解性等。

三、纳米纤维素的应用研究进展现阶段，纳米纤维素在许多领域得到了广泛的应用。

其中，主要有以下几个领域：1.药物传递领域纳米纤维素的生物可降解、生物相容性高等特性使其在药物传递领域得到了广泛的应用。

纳米纤维素结构具有一定的孔隙度和可溶性，可被用于药物的吸附和释放等。

2.纸张生产领域纳米纤维素在纸张生产中的应用也得到了广泛的关注。

其强度和超白度的特点使其能够代替部分化学浆制作高质量的印刷纸和包装纸。