纳米纤维素改性及其应用研究进展

纳米纤维素研究及应用进展纳米纤维素是一种由植物细胞壁提取或微生物发酵得到的生物质材料，具有独特的纳米级尺寸和出色的物理、化学性能。

近年来，纳米纤维素因其出色的生物相容性、可降解性以及在能量储存、药物传递、环境治理等方面的应用潜力，受到了广泛。

本文将概述纳米纤维素的研究背景和意义，并详细介绍其制备方法、应用进展、研究现状与挑战以及未来应用前景。

纳米纤维素的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法。

物理法主要包括高压静电纺丝、超临界流体纺丝等；化学法主要包括酸解、氧化还原等；生物法则利用微生物或植物细胞壁提取。

不同制备方法得到的纳米纤维素在形貌、尺寸和性能上略有差异。

纳米纤维素在许多领域中都有着广泛的应用。

在生物医学领域，纳米纤维素因其生物相容性和可降解性，可用于药物载体、组织工程和生物传感器等。

在能源领域，纳米纤维素可作为电极材料用于超级电容器和锂离子电池等。

纳米纤维素在环保、材料科学等领域也有着广泛的应用。

当前，纳米纤维素研究面临着许多挑战。

制备方法的优化和绿色生产是亟待解决的问题。

化学法制备过程中产生的废弃物可能会对环境造成污染，因此需要开发环保、高效的制备方法。

纳米纤维素的尺度、形貌和性能调控是研究的重要方向。

纳米纤维素的量产化、应用领域的拓展以及其在复合材料中的作用机制等方面也需要进一步探索。

随着科技的不断进步，纳米纤维素的应用前景十分广阔。

在生物医学领域，纳米纤维素作为药物载体和组织工程材料的应用将进一步拓展。

在能源领域，随着可再生能源需求的增加，纳米纤维素作为储能材料的应用前景将更加明朗。

纳米纤维素在环保、材料科学等领域也将发挥更重要的作用。

纳米纤维素作为一种重要的生物质材料，具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。

随着对纳米纤维素制备、性能和应用研究的深入，其在生物医学、能源、环保、材料科学等领域的应用将进一步拓展。

未来，纳米纤维素的研究将更加注重绿色生产、可持续性和规模化应用，为推动纳米科技和生物质材料的发展提供新的机遇和动力。

摘要：纳米纤维素是传统制浆造纸产业最重要的原料的升级，其在造纸工业中得到了越来越多的关注。

本文重点介绍了纳米纤维素的制备及其在包装材料、柔性基底材料、检测材料、抗菌材料等领域的应用进展，并对其未来的发展做了展望。

关键词：纳米纤维素; 造纸工业; 包装材料; 精细化学品Abstract: Nanocellulose is an upgraded material of the most important raw material in the traditional pulp and paper industry, drawing more and more attention from the industry participants. This article focuses on the preparation of nanocellulose and its application progress in packaging materials, flexible substrate materials, detection materials, antibacterial materials and other fields, and prospects for its future development.Key words: nanocellulose; paper industry; packaging material; fine chemicals纳米纤维素的研究进展及其在造纸工业中的应用⊙ 张春亮1,2查瑞涛2（1.中国地质大学(北京)材料科学与工程学院，北京 100083；2.国家纳米科学中心，北京 100190）□ 报告专家及作者简介：查瑞涛先生，国家纳米科学中心高级工程师；兼任中国造纸学会纳米纤维素及材料专业委员会（NMC of CTAPI）秘书长；主要从事微纳复合材料、纸基功能材料与湿部化学研究工作；作为主要发明人，已经申请中国发明专利41项、授权24项。

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。

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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纳米微晶纤维素的制备、改性及其增强复合材料性能的研究一、本文概述随着纳米科技的快速发展，纳米材料在各个领域的应用日益广泛。

纳米微晶纤维素（Nanocrystalline Cellulose, NCC）作为一种新兴的纳米材料，因其独特的物理和化学性质，在增强复合材料性能方面具有巨大的潜力。

本文旨在探讨纳米微晶纤维素的制备技术、改性方法，以及其在增强复合材料性能方面的应用。

我们将详细介绍纳米微晶纤维素的制备过程，包括原料选择、预处理、酸解条件优化等关键步骤，并分析影响制备效果的主要因素。

随后，我们将探讨纳米微晶纤维素的改性方法，如表面修饰、复合改性等，以提高其在复合材料中的相容性和性能。

在此基础上，本文将重点研究纳米微晶纤维素增强复合材料的性能。

我们将通过对比实验，分析纳米微晶纤维素在复合材料中的分散性、界面结合强度、力学性能等关键指标，探讨其对复合材料性能的影响机制。

我们还将考察纳米微晶纤维素在不同复合材料体系中的应用效果，为其在实际工程中的应用提供理论支持。

本文的研究不仅有助于深入理解纳米微晶纤维素的制备与改性技术，还将为开发高性能复合材料提供新的思路和方法。

我们期望通过本文的研究，为纳米微晶纤维素在复合材料领域的广泛应用奠定坚实基础。

二、纳米微晶纤维素的制备纳米微晶纤维素（Nanocrystalline Cellulose, NCC）的制备主要涉及到纤维素原料的选择、预处理、酸水解和纯化等步骤。

以下是详细的制备过程：选择纤维素含量丰富且结晶度高的植物纤维作为原料，如棉花、木材等。

这些原料经过破碎、研磨等预处理后，得到一定粒度的纤维素粉末。

接着，将纤维素粉末与适量的浓酸（如硫酸）混合，并在一定的温度下进行酸水解。

酸水解过程中，纤维素分子链在酸的作用下断裂，生成较小的纤维素分子片段。

水解的时间和温度会影响最终产物的粒度和结晶度。

水解完成后，需要通过离心、洗涤等步骤去除剩余的酸和水解产物中的杂质。

然后，将得到的悬浮液进行透析，以进一步去除小分子杂质。

《中国造纸》2021年第40卷第2期·纳米纤维素作药物载体·纳米纤维素作为药物载体的研究进展陈甜甜何星桦蒋天艳刘鹏涛*刘忠（天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室，天津，300457）摘要：药物载体（Drug Delivery ）通常由高分子纳米材料构成，可以控制药物释放速率，实现药物靶向运输功能。

纳米纤维素具有良好的生物相容性、低毒性和可降解性等优良性能，可作为一种理想的新型药物载体材料。

本文总结了近几年纤维素纳米晶体、纤维素纳米纤丝、细菌纤维素等作为药物载体的研究进展，并对其与药物分子的结合方式做了简单的介绍。

关键词：纳米纤维素；药物载体；纤维素纳米晶体；纤维素纳米纤丝；细菌纤维素中图分类号：TS72文献标识码：ＡDOI ：10.11980/j.issn.0254-508X.2021.02.010Research Progress in the Application of Nanocellulose as Drug DeliveryCHEN Tiantian HE Xinghua JIANG Tianyan LIU Pengtao *LIU Zhong（Tianjin Key Lab of Pulp and Paper ，Tianjin University of Science and Technology ，Tianjin ，300457）（*E -mail ：pengtaoliu@ ）Abstract ：Drug delivery is a kind of substance usually composed of polymer nanomaterials ，which can change the release rate of drug and re‐alize the drug targeted transport function.Nanocellulose has good biocompatibility ，low toxicity and degradability ，and can be used as an ideal new drug delivery material.In this paper ，the research progress in the application of cellulose nanocrystal ，cellulose nanofibril ，andbacterial nanocellulose etc.as drug delivery was summarized ，and the combination modes of nanocellulose and drug molecules were briefly introduced.Key words ：nanocellulose ；drug delivery ；cellulose nanocrystal ；cellulose nanofibril ；bacterial nanocellulose近年来，天然聚合物如海藻酸盐、壳聚糖、胶原蛋白、淀粉、纤维素等在生物医学方面中的应用受到了研究人员的广泛关注，发现其在生物医药领域可以实现包括药物输送、伤口敷料以及组织工程支架等多种功能[1]。