纳米纤维素的表征-制备及应用研究

摘要随着环境的日益恶化以及化石能源的匮乏，为了减缓二氧化碳引起的温室效应及分离能源气体中的杂气（二氧化碳），二氧化碳的捕集与分离已经成为当今研究热点。

纳米纤维素具有比表面积大、机械强度高、可再生等优异性能，结合纳米材料和生物质材料的优势，利用纳米纤维素表面丰富的羟基基团制备绿色再生的高性能二氧化碳吸附剂具有重要研究意义。

本文采用化学和机械方法，以微晶纤维素和纸浆为原料，制备纳米纤维素晶体和纤丝，并对其形态及理化性质进行分析；将纳米纤维素悬浮液经悬浮滴定、叔丁醇置换和冷冻干燥等工艺制备纳米纤维素气凝胶，对比分析纳米纤维素晶体和纤丝制备气凝胶的特性变化规律；通过水浴加热处理将氨基硅烷改性剂接枝到纤维素链上，制得氨基功能化纳米纤维素气凝胶，测试其对二氧化碳吸附性能及对甲烷/二氧化碳混合气体的选择吸附能力，得出主要结论如下：（1）微晶纤维素经硫酸水解制备纳米纤维素晶体（CNC），呈短棒状，直径范围20-40nm，长度范围多在200-400nm，在强酸的作用下，部分表面的极性基团可能被取代，产生纤维素酯；纸浆经化学预处理结合机械研磨制备纳米纤维素纤丝（CNF），呈现长纤丝状，易团聚不易区分，直径范围50-70nm，长度范围多在1-2μm。

CNC和CNF的基本化学结构仍为纤维素Iβ型，结晶度都相较原料有不同程度的升高。

（2）以不同比例混合的CNC和CNF悬浮液为原料，经凝胶干燥得到纳米纤维素气凝胶。

通过分析表明：气凝胶内部呈现不规则的三维网络结构，N2吸脱附曲线均为Ⅳ型，且具有H1型滞留环；随着混合体系中CNF的增多，气凝胶形态由近似“球形”趋于近似“米粒状”，平均直径也随之升高。

当混合比为CNC:CNF=1:3时，气凝胶表现出比其他混合组份更优的性能，内部孔结构更加均匀，孔隙更加丰富，比表面积和压缩强度均最大。

（3）红外谱图上新吸收峰（NH2、NH、Si-O、Si-C等）的出现，以及X-射线光电子能谱上N、Si峰的出现可以证明：在纤维素链上成功接枝了氨基硅烷（AEAPMDS）。

在模 拟 体 内胃、 小肠 、 肠 ｐ 环 境 的释 放 介 质 中， 价 其 释 药行 为 的 结肠 定位 特 征 。 结果 ： 功 制备 了载 结 Ｈ 评 成
５Ａ Ａ － Ｓ 核壳纳米纤维 ， 实验条件下初步获得 了可用于载药的核 壳纳米纤维； 纤维呈表 面光滑的圆柱形， 形成 较完全的核 壳结构 ， 平均直径为 ３０ｎ ５Ａ Ａ 包载 于纤维的核 内， ６ ｍ；一Ｓ 包封率为 ２ ．％ （ ＝ ） ５Ａ Ａ在模拟 １０ ｎ ６ ；‘Ｓ 胃液 ｐ 环境 中 ２ｈ几乎 不释放 ， 拟 小肠 液 ｐ 环境 中 ４ｈ的 累积释放 小 于 ２ ％ ， Ｈ 模 Ｈ Ｏ 而在模 拟 结肠 液 ｐ Ｈ环境
张妮 萍 ， 贾张军 刘宏翔 许 茜 ， ， ＇
（ ．东南大学 公共卫生学 院， １ 江苏 南京 ３ ．东南大 学 医学院 ， 江苏 南京 ２０ ０ ２ １０ ９； ．东南大学 苏州研究 院 ， 江苏 苏州 ２５ ２ ； １ １３ ２ ００ ） １０ ９
［ 要 ］ 目的 ： 摘 构建基 于载 ５氨 基 水杨 酸 （一 Ｓ 核 壳纳 米 纤维 的 递 药 系统 ， － ５Ａ Ａ） 以期 达到 药物 在 结肠 定位释 放 的 目的 。方 法 ： 以丙烯酸 树脂 Ｅ ｄａｉＳ０ ｕｒｇ １０为 壳层材 料 、 ｔ 乙基 纤 维 素为核 层 材 料 ， 用 同轴 电纺技 术制 备 载 采 ５Ａ Ａ的核 壳 纳米 纤维 ， －Ｓ 考察 制备核 壳纳 米纤 维的 主要 影 响 因素 ； 包封 率 表征 药物 的 包载情 况 ； 描 电子 以 扫 显微镜 （Ｅ 和透射 电子显微镜 （ Ｅ 表征纤维的表 面形态、 Ｓ Ｍ） Ｔ Ｍ） 直径 、 壳结构的形成 ； 核 以惠迪为参比制剂 ，
［ ｂｔａｔ Ａ ｓ ｃ］Ｏｂｅｔ ｅ ｏｂｉ ｒｌｃｌｎｓｅｉｃｄｕ ｅｖｒ ｙｔｍ ｂｓｄｏ ｏｅｓｅ ａｏｂｒ ｆ ｅ ｒ ｊｃｉ ：Ｔ ｕｌ ｏａ ｏ 。 ｃ ｒｇｄｌ ｅｙｓｓ ａｅ ｎｃｒ‘ ｌｎｎｆ ｅｓ ｏ ｔ ｖ ｄ ｏ ｐ ｆ ｉ ｉ ｅ ｈｌｈ ｎ 。ｕ Ｉ ｏ ｇ ｘ ｎ Ｕ Ｑｉｎ’ Ｈ Ｎ ｉｐｎ ＪＡ Ｚ ａ ｇ ｊｎ ，ＬＵ Ｈ ｎ 。 ｉ ｇ ，Ｘ ａ ａ

纤维素纳米晶体的制备及其应用纤维素纳米晶体是一种高度结晶度的纤维素微晶，它在形态和化学性质上都与传统的纤维素不同。

纤维素纳米晶体以其特殊的性质，成为广泛应用于材料科学、化学和生物学等领域中的新型材料。

本文将介绍纤维素纳米晶体的制备及应用。

一、纤维素纳米晶体的制备纤维素纳米晶体的制备主要分为两个步骤：纤维素的水解和纳米晶体的制备。

其中，纤维素的水解包括预处理和水解两个步骤。

在预处理步骤中，纤维素通常与有机溶剂或表面活性剂进行混合，以改善纤维素的可溶性。

此外，还可以通过酸处理、氧化和酶解等方式改变纤维素的结构。

而纤维素的水解则是将纤维素微晶化为纳米晶体的过程。

通常采用的是酸水解法或酵素水解法。

酸水解法中，通常采用硫酸和盐酸作为水解剂，将纤维素水解为纳米晶体。

酵素水解法则是通过利用纤维素水解酶将纤维素水解为纳米晶体。

二、纤维素纳米晶体的应用纤维素纳米晶体是一种新型材料，具有广泛的应用前景。

纤维素纳米晶体的应用主要分为三个方面。

1. 材料科学领域纤维素纳米晶体具有高度结晶度和机械温度稳定性等优异性质，可以应用于新型复合材料、薄膜材料和晶体材料等领域。

具体来说，纤维素纳米晶体可以用于制备生物基材料、高强度的超纤维料、模板和纳米复合体等材料。

此外，纳米晶体还能应用于制备光学或电子器件等。

2. 化学领域纤维素纳米晶体有着良好的化学稳定性，并且具有很高的表面活性。

利用这些优势，纤维素纳米晶体可以应用于稳定乳液和乳化剂的制造，还可以用于制备高度效率的电解质、金属纳米粒子催化剂等化学领域中的新型材料。

3. 生物学领域纤维素纳米晶体具有天然来源和良好的生物相容性，因此在生物学领域中具有很高的应用潜力。

纤维素纳米晶体可以用于制备生物传感器、药物传递系统、细胞培养基和药物载体等生物学材料。

此外，纤维素纳米晶体还能与DNA和RNA等生物分子有良好的互作用，并且由于粒子的相互作用，所以可以形成高度结晶的纳米物质，具备良好的生物学性质和稳定性。

浅谈纳米纤维素制备及壳聚糖/NCC复合膜的性能研究本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！随着经济的不断发展，资源短缺逐渐显露，人们开始关注环境问题，环保、绿色成为人们关注的焦点。

无论是在生活的哪个方面，环保变得越来越重要。

在包装方面也是如此。

研究人员探索研制更为环保、绿色的包装材料，以满足社会和环境的需要。

所以，人们将目光转移到了天然可再生的高分子材料上，掀起了天然可再生的高分子材料研究与应用的狂潮。

在众多天然且可再生的高分子材料当中脱颖而出的当属纤维素和壳聚糖。

纳米纤维素是一种直径为1～100nm，长度为几十到几百纳米的刚性纤维素。

现代研究已表明，纳米纤维素具有许多优良性能，如比表面积较大、结晶度高、亲水性好、模量高、强度高、结构超精细和透明性好等，这些优异的性能使其在食品、医药、造纸、纺织及新材料制备等方面具有很好的应用前景。

纳米纤维素是天然生物材料，也是环境友好型的可再生资源，用纳米复合包装材料代替人工合成的包装材料具有广阔的应用前景。

加之壳聚糖具有可降解性和食品包装安全性，将它和纳米纤维素复合，可以极大地提高两种材料在包装方面的综合性能。

壳聚糖已在包装领域有所应用，而纳米纤维素在包装领域应用的研究还处于起步阶段。

本研究将以废弃瓦楞纸板作为来源进行纳米纤维素的制备及与壳聚糖共成膜的性能进行研究，以期扩大可利用的资源及废弃物的高效回收利用。

1试验部分材料瓦楞纸板来自废弃包装纸箱，为B型瓦楞;杨木浆板，厚2mm;浓硫酸(化学纯，含量≥%～%)，北京化工厂;去离子水，生化专用。

壳聚糖(脱乙酰度%～%，～，黏度50～800mPa·s)，国药集团化学试剂有限公司;冰醋酸(分析纯)，北京化工厂;丙三醇(分析纯)，北京化工厂。

制备方法纳米纤维素的制备将瓦楞纸板及杨木浆板与质量分数为60%硫酸按质量比为1∶25，放入三口瓶中在40℃下水解4h。

纤维素纳米晶的制备及其应用研究纤维素是天然有机高分子化合物，是高分子素材领域的重要组成部分。

随着科技的不断发展，研究人员将目光投向了纤维素的纳米结构，研究纤维素纳米晶的制备及其应用，成为当今高分子材料领域的热点研究方向。

一、纤维素纳米晶的制备纤维素纳米晶的制备方法主要有两种：水热法和机械法。

1、水热法水热法即将纤维素纤维流化后，通过调控水解反应、重结晶、酸碱中和等条件，使得纤维素在水中形成纳米晶。

水热法具有制备效率高、工艺简单等优点。

2、机械法机械法将纤维素在高速剪切和挤压条件下，使其成为大量纳米晶颗粒分散在水中。

机械法能够制备出结晶度较高、纯度较高的纤维素纳米晶材料。

二、纤维素纳米晶的应用纤维素纳米晶具有许多优异的性质，如高生物相容性、良好的加工性、优异的力学性能等，因此在许多领域得到了广泛的应用和研究。

1、生物医学领域纤维素纳米晶在生物医学领域中得到了广泛的应用。

纤维素纳米晶材料可以用于生物医学材料的制备，如修复骨骼缺损、制备生物胶原和蛋白质等。

同时，纤维素纳米晶还可以用于制备球形药物载体，适用于静脉注射、肠道给药等制剂。

2、复合材料领域纤维素纳米晶可以和其他高分子材料结合，制备多种不同的复合材料。

这些复合材料广泛应用于电子、食品、建筑材料等众多领域。

3、油墨领域纤维素纳米晶具有优异的填充性能，且颗粒的大小和形状具有可调性，可以应用于油墨的制备。

纤维素纳米晶适用于印刷、染料和涂料等领域。

4、纳米复合材料领域将纤维素纳米晶与纳米粒子结合制备纳米复合材料，具有增强的复合性能。

这些纳米复合材料可以应用于电子、食品、建筑材料等领域。

纤维素纳米晶与纳米金属颗粒结合，可以制备出具有优异电子传导性能的复合材料。

结语随着科学技术的不断发展，纤维素纳米晶的制备和应用逐渐变得成熟。

从上述几方面来看，纤维素纳米晶的应用前景广阔，未来将会有更多的基于纤维素纳米晶的高科技材料面世，因此对纤维素纳米晶的研究和应用也将不断深入。

是 因为纤 维 表面引 入 的高密 度羧 基在 水中带 阴离 子 电荷 ．因此 在水 中它们 之 间的静 电斥 力能有 效作 用 于 纤维 素 纳米 纤 丝之 间并 促进 其 有效 解 离 对 于
３ １
天 津 造
木 质 纤 维素 的 Ｔ Ｅ ＭＰ ０媒 介 氧 化 体 系 而 言 ． Ｔ Ｅ ＭＰ Ｏ ／ Ｎ ａ Ｂ ｒ ｆ Ｎ ａ Ｃ １ ０体 系 最 初 被 应 用 于 多 种 氧 化 实 验 研 究
近年 来． 纳米纤 维由于其可天然再 生 。 可 生物 降解 ， 良好的光 学、 机械 性能 以及 无可比拟的资 源优
势等 ． 成为 纳米技 术研 究领 域的一 大热点。 本 文综合论述近 年来纳 米纤维制备与应 用方面科研工作进 展 ．对 ｒ ｒ Ｅ ＭＰ ０ ／ Ｎ ａ Ｂ ａ Ｃ １ ０和 Ｔ Ｅ ＭＰ Ｏ ／ Ｎ ａ Ｃ ｌ ０ ／ Ｎ ａ Ｃ ｌ Ｏ ２ 体 系下氧化 纤维素的基本原 理 、 Ｔ Ｅ ＭＰ Ｏ氧化预 处理 纤维素纳米纤 维 （ Ｔ Ｏ Ｃ Ｎ ｓ ）的制备 流程 以及其在 复合材料增 强和膜材料领 域 中的应 用进行 了回
１ ． １ Ｔ Ｅ ＭＰ ｏ 氧化 纤维素 的反 应原理 Ｔ Ｅ ＭＰ Ｏ是 一种 稳定 的 氮氧 自由基 ．于 １ ９ ６ ０年
均质 或研 磨设 备产 生 的高速 剪切 作用 。使 纤维 细胞
壁 结 构 解 离形 成 直 径 为 纳 米 级 （ １ ０ ０ ｎ ｍ 以下 ） 的微 纤丝 束 （ 团） 翻 。纤 维素 纳米 纤丝具 有 较高 的长 径 比 。 高 刚度值 和 低 的热 膨 胀系数 ．同时 具有 低密 度 。基 于这 些 特点 ． 作 为新兴 的生 物质 纳米 材料 ， 纤维 素 纳 米纤 丝 的研究 和应 用 备受关 注 从木 质 纤维 素纤 维或 纸浆 中分 离获 得纤 维素 纳 米纤 丝是 常用 的纳米 纤维产 品制备 方法 之一 由于 木 材植 物 细胞壁 中的纤维 素大 分子 内部 和分 子 问存

１ ２ 天然 纤维 素的酸水 解过 程的研 究 ．
在酸 水解过 程 中 ， 所采用 的酸可 以是无 机酸 （ 酸 、 酸 、 酸等 ） 有 机酸 （ 硫 盐 磷 或 甲酸 等 ） 也 可 以将无 ， 机 酸和有 机酸按 一定 比例混合 使用 。酸起 到催化 剂 的作 用 ， 提供 的高 浓 度氢 离 子首 先进 入 纤维 素 的 所 无定形 区 ， 坏氢键 ， 破 无定 形 区先 水解 破裂生 成葡 萄糖等 水 溶性 物质 ， 晶 区的 一些 晶形 不 完美 的部 分 结 发生水 解 ， 得纤 维素结 晶度增 大 ； 使 另外 ， 连接 糖环 的 Ｊ １４ 糖苷 键在适 合 的氢离子 浓度下 发生一 定程 Ｂ —一 一 度 的裂解 ， 使得纤 维素聚 合度下 降 。在 一定 的条件 下 ， 形 区水 解速 率较快 ， 无定 无定 形 区可 完全 降解 ， 而
第３ ０卷第 ２期 ２１ ０ ０年 ４月
林 产 化 学 与 工 业
Ｃ ｅ ｓ ｙ ａ ｄ Ｉ ｄ ｓ ｙ ｏ ｏｅ ｔ ｒｄ ｃｓ ｈ ｍｉｔ ｎ ｎ ｕ ｔ ｆＦ ｒｓ ｏ ｕ ｔ ｒ ｒ Ｐ
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ２ １３ ． Ａｐ ． １ ｒ ２０ ０
纤维素是 自然界中最丰富的具有生物降解性的高分子材料。随着资源的严重匮乏和人们对环保的 日 益重视 ， 有效利用这种价廉物丰的绿色可再生资源 ， 利用新技术在微观领域对纤维素分子及晶须进行 重新 组装 和改性 ， 开发 出具有 优异性 能 的新型精 细化 工产 品 ， 有极 其重要 的意 义 。纳 米纤 维素按其 形 具 貌可 分为纳 米 纤 维 素 晶体 （ 须 ） 纳 米 纤 维 素 复 合 物 和 纳 米 纤 维 素纤 维 三类 … 。纳 米 纤 维 素 晶 须 晶 、
（ Ｃ 长 度为 １－ ００ｎ 横截 面尺 寸 只有 ５ ２ ｍ， 度 与横 截 面 尺 寸之 比 （ 径 比 ） １ １０ 。 Ｎ Ｗ） ０ １０ ｍ， ～ ０ｎ 长 长 为 — ０ Ｊ Ｇｕｅｔ 描述 了纳米 纤维 素 晶须 的制 备 和 表 面改 性 途 径 。纳 米纤 维 素 晶 须结 晶性 高 、 水性 强 、 度 ｒｎｒ 亲 强

纳米纤维素的制备、降解及抗菌性的研究的开题报告1. 研究背景和意义纳米纤维素是一种由纤维素纤维制备而成的纳米材料，由于其优异的机械性能、生物相容性和低毒性等优点，被广泛应用于生物医学领域、食品工业及纸浆制造等领域。

同时，纳米纤维素也具有良好的降解性能和抗菌性能，能够有效地减少环境污染和食品细菌污染。

因此，深入研究纳米纤维素的制备、降解和抗菌性能具有重要的实际应用价值和科学意义。

2. 研究目的和内容本研究主要目的是探究纳米纤维素的制备方法和工艺，分析其降解性能和抗菌性能，并研究其在生物医学、食品工业和纸浆制造等领域的应用前景。

具体内容包括：（1）纳米纤维素的制备方法及其工艺参数的优化。

（2）纳米纤维素的降解特性研究，探究其在不同环境下的降解情况。

（3）纳米纤维素的抗菌性能研究，分析其对不同细菌的抑制效果。

（4）对纳米纤维素在生物医学、食品工业和纸浆制造等领域的潜在应用进行论述和分析。

3. 研究方法和技术路线（1）制备纳米纤维素。

采用化学水解和酸水解法制备纳米纤维素，并通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等技术分析纳米纤维素的形貌和结构。

（2）降解性能研究。

将纳米纤维素置于不同环境中，如酸性环境、碱性环境、微生物环境等进行降解性能的研究，并通过红外光谱、热重分析等技术分析其降解产物。

（3）抗菌性能研究。

采用滴定法或胶板法对纳米纤维素的抗菌性能进行研究，并通过荧光显微镜、扫描电镜等技术观察和分析纳米纤维素对不同细菌的抑制效果。

（4）应用前景分析。

通过文献综述和市场调研等方法，分析纳米纤维素在生物医学、食品工业和纸浆制造等领域的应用前景。

4. 预期结果（1）成功制备纳米纤维素，获得其稳定的形貌和结构。

（2）研究纳米纤维素在不同环境下的降解特性，探究其降解产物和降解动力学。

（3）研究纳米纤维素的抗菌性能，分析其对不同细菌的抑制效果。

（4）分析纳米纤维素在生物医学、食品工业和纸浆制造等领域的应用前景，为其进一步的应用和开发提供理论和实践基础。

纳米纤维素材料的特征与应用综述摘要纤维素是最丰富的天然高分子，因其具有可再生可降解的特性被受到广泛关注，由于尺寸效应，纳米纤维素具有多种特殊的物理化学性质。

本文旨在对纳米纤维素的分类和应用等方面进行综述。

关键词：纳米纤维素；静电纺丝；酸水解；纳米复合材料目前，由于使用常规的石油基聚合物产品已经产生了生态威胁，如全球气候变暖和塑料污染等，因此，可再生和可生物降解材料正受到科学界和工业界的广泛关注。

纤维素主要由植物的光合作用合成，是最丰富的天然聚合物，并已经被用于为这些问题提出合理的解决方案。

纳米纤维素是指有一维尺寸小于或等于100 nm的不同类型的纤维素纳米材料，具有高比表面积、高强度、轻质、价格低廉、良好的生物相容性和超精细结构等优点。

纳米纤维素的种类有很多，按照晶型可以分成四种：纤维素Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ和Ⅳ型[1]。

纤维素Ⅰ又叫原生纤维素，它在自然界中形成具有Ⅰα和Ⅰβ两个同质异晶体。

纤维素Ⅱ又称再生纤维素，它是再塑晶体或者经过氢氧化钠碱化后出现的晶体，具有最稳定的晶体结构。

按照提取方法可将纳米纤维素分为微纤化纤维素（MFC）和纳米纤维素晶体（CNC），微纤化纤维素是以机械方式制备得到的纳米纤维素，而纳米纤维素晶体是通过酸水解或酶解的方法得到的。

纳米纤维素超分子以其形貌划分，主要包括纳米纤维素晶体和纳米纤维素复合物。

强酸水解细菌、植物、动物纤维素和微晶纤维素可制备纳米纤维素晶体（晶须），这种晶体长度为10 nm – 1 μm，而横截面尺寸有 5 nm - 20 nm，长度与横截面尺寸的比为1-100，比表面积约为150 m2/g；将纤维素与复合的另一材料混合，加入适宜的纤维素化学溶剂，通过溶剂浇铸后真空或者常压下挥发掉溶剂、冷冻干燥、热压法或者挤压法可获得在一维尺寸上为1-100 nm 的纤维素的复合物。

纳米纤维素的制备方法包括机械法、化学法、酶催化法和静电纺丝法[2]。

通过以上方法制备的最为典型的纳米纤维素有纤维素纳米纤维（CNF S）、纤维素纳米晶体（CNC S）和细菌纤维素（BNC）。

纳米纤维素合成方法及其在复合材料领域的应用论文关于《纳米纤维素合成方法及其在复合材料领域的应用论文》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。

摘要：纳米纤维素包含纳米纤维素晶体、纳米纤维素纤维和细菌纳米纤维素 3 种类型。

由于其具有高强度、大比表面积、高透明性等优良性能，成为目前纳米材料领域研究的热点。

本文综述了近年来国内外纳米纤维素的主要制备方法，并对纳米纤维素在复合材料领域中的应用研究进行了总结。

关键词：纳米纤维素；制备；纳米复合材料；应用。

Abstract: There are three types of nano cellulose: nano crystalline cellulose,nano cellulose fiber and bacterial nano cellulose. Due to itshigh strength,high specific surface area,high transparency and other excellent properties,nano cellulose becomes one of the hotspots in ma-terial research field. This paper reviewed the recent progress in its preparation methods,and its application in the field of composite materi-als.Key words: nano cellulose; preparation; nano compositematerials; application.纤维素（Cellulose）是一种天然高分子化合物，已经成为人类社会不可或缺的重要资源。

纤维素主要来源于植物（如棉、麻、木、竹等）,与合成高分子材料相比，具有可再生、可降解、成本低廉、储量丰富等优点。

浅析纳米纤维素的制备方法摘要：纳米纤维素是一种可降解、可再生、高强度、高模量材料，作为增强相在热塑性塑料改性领域有着巨大的应用潜力，纳米纤维素的制备进行分析与研究。

关键词：纳米纤维素；制备；方法前言纤维素是一种分子刚性大且不溶于水的天然高分子，通常与植物细胞壁上的木质素与半纤维素相结合，是维持植物细胞壁结构的一种重要物质。

由于纳米纤维素具有高强度以及高模量的特点，因此，能够作为增强相应用于聚合物的增强改性。

而纳米纤维素本身表现出高亲水性，使得其最初多应用于水溶性聚合物的增强改性。

随着人们对纳米纤维素认识的不断加深以及对其应用的期待不断提升，纳米纤维素作为热塑性塑料的一种增强相越来越得到研究人员的重视。

1机械法机械法主要是通过强烈物理剪切力使得纤维素去纤化，然后分离出纳米纤维素纤维（CNF），见图1。

常用的机械处理方法有高压均质法、研磨法、球磨法、蒸汽爆破法等。

第一种方法是使用离子液体([Bmim]Cl)对甘蔗渣进行预处理，将预处理过的甘蔗渣纤维素在高压均质机中循环处理 30 次，成功分离出纳米纤维素；第二种方法：在常温常压下，以膨润过的软木浆为原料，通过球磨的方法制备出了平均直径小于 100nm 的纳米纤维素。

实验过程采用了控制变量的方法，探究了各因素对纳米纤维素制备的影响规律。

结果表明，球磨球的大小对最终纳米纤维素的形态和尺寸影响很大；第三种：以未漂白的甘蔗渣为原料，经木聚糖酶和冷碱预处理，去除部分半纤维素，将部分纤维素 I 转化为纤维素 II。

通过超微粉碎和高压均质，得到了纤维素纳米纤维。

同时发现，木聚糖酶预处理可以改善纳米纤维在机械处理过程中的分散性，同时提高其结晶度。

随着碱浓度的增加，晶体结构改变，这对其热稳定性会产生影响。

图1常见的机械物理制备纳米纤维素的方法机械物理法制得的纳米纤维素长径比高，柔韧性好，但是往往存在着尺寸较大、分布不均匀等问题，所以需要采用不同的方法对纤维素原料进行预处理。

纳米纤维素聚乙烯醇复合凝胶的制备及表征王志国;蒋杰;司玉丹;范一民【摘要】为了增强聚乙烯醇(PVA)凝胶,采用2,2,6,6四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)氧化法制得直径4~10 nm、长径比达到100以上的纤维素纳米纤维(CNF),将CNF与PVA在水相中进行混合,并进一步添加硼砂、戊二醛交联制备增强型CNF PVA复合凝胶材料.考察在不同交联剂的条件下CNF与PVA的质量分数对CNF PVA复合凝胶黏弹性及其内部孔隙结构的影响.结果表明:硼砂交联的CNF PVA复合凝胶的黏弹性随PVA质量分数的增加而增大,而其刚性随CNF含量的增大而提高,随CNF的增加CNF PVA复合凝胶内部孔隙结构更为丰富,形成蜂窝状的多孔材料;戊二醛交联的CNF PVA复合凝胶的黏弹性随PVA及CNF质量分数的增加而增大.因此,CNF的复合添加及交联能够有效改善PVA凝胶的力学性能及孔隙结构,达到增强效果.%The cellulose nanofibers ( CNF) with diameters of 4-10 nm,and the length-diameter ratio more than 100,was prepared by 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl ( TEMPO) oxidation. Polyvinyl alcohol ( PVA) was mixed with the obtained CNF to prepare enhanced CNF-PVA composite gels cross-linked by borax and glutaraldehyde respectively.The effects of CNF and PVA content on the property of CNF-PVA composite gel were studied.Results showed that the viscoelasticity of CNF-PVA composite hydrogels cross-linked by borax increased with the increase of PVA content.The rigidity of CNF-PVA composite hydrogels increased with the CNF content.With the addition of CNF,CNF-PVA composite gels had more abundant honeycomb pore structures. The viscoelasticity of CNF-PVA composite hydrogels cross-linked by glutaraldehyde was improvedwith more addition of CNF. Therefore,the addition of CNF and its effective cross-linking improved the mechanical properties and porous structures of PVA gels,and the enhanced CNF-PVA composite gels were prepared.【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(039)006【总页数】6页(P19-24)【关键词】纳米纤维素;聚乙烯醇;凝胶;黏弹性;交联【作者】王志国;蒋杰;司玉丹;范一民【作者单位】南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室,江苏南京 210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室,江苏南京210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室,江苏南京 210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室,江苏南京 210037【正文语种】中文【中图分类】O636纤维素作为储量丰富的生物质资源,对于其应用的研究一直是国内外的热点。

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（ ｃｏｌ ｆ ｈｍｉｒ ａｄＣ ｅ ｉａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＳｕｈＣ ｉａＵ ｉｅ ｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｇ ａｇｈｕ５ ０４ Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｏ Ｃ ｅ ｓ ｙ ｎ ｈｍ ｃｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ，ｏ ｔ ｈｎ ｎ ｒ ｔ ｏ ｃｎｌ ｙ ｕｎ ｚｏ ６０，ｈｎ ｔ ｎ ｉ ｖ ｓｙ Ｔ ｏ １ ａ ＡｂｔａｔＡ ｖｎｅ ｆｒ ｅｒｈ ｏ ｒｐ ａ ｏ ，ｍｏｉｃｔｎ ａｄ ａｐｉ ｔ ｎｏ ｎｎ ｃｌ ｌｓ ｈｓｅｓ Ｎ Ｗ ） ａ ｅｉ ｅ ． ｓｒｃ： ｄａｃｓｏ ｅ ａ ｎ ｐｅａ ｔｎ ｓ ｃ ｒ ｉ ｄｆ ａｏ ｎ ｐｌ ａｏ ｆ ａｏｅｌ ｏｅｗ ｉ ｒ（ Ｃ ｉ ｉ ｃｉ ｕ ｋ ｒ ｒｖ ｗ ｄ ｅ ｅ
（ Ｃ 长 度为 １－ ００ｎ 横截 面尺 寸 只有 ５ ２ ｍ， 度 与横 截 面 尺 寸之 比 （ 径 比 ） １ １０ 。 Ｎ Ｗ） ０ １０ ｍ， ～ ０ｎ 长 长 为 — ０ Ｊ Ｇｕｅｔ 描述 了纳米 纤维 素 晶须 的制 备 和 表 面改 性 途 径 。纳 米纤 维 素 晶 须结 晶性 高 、 水性 强 、 度 ｒｎｒ 亲 强
大， 具有特殊的光学性质 、 流变性能和机械性能 ， 有着广泛的用途 ； 特别是其具有生物相容性和生物可降
解性 ， 可用于 制备环 保型 的纳米 复合材 料 ， 因此 对纳米 纤维 素 晶须 的研究 是 当前 的一个热 点 。国际上 最 近十几 年才开 始系统 地研究 纳 米纤维 素 晶须 ， 已经在 制备 、 表征 、 表面修 饰 、 复合材 料等 功能特性 应用 方 面做过许 多尝试 性研 究 。作者 对纳米 纤维 素 晶须的制 备 方法 及 工艺 条件 的研 究 现 状 、 品结 构及 性 质 产 的表征 、 纳米纤 维素 晶须 的表 面改性及 其在 精细 化工 、 材料 学等领 域 的应 用 等方面 进行 了综述 。

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福建林学院学报 ２ １， （）８ － １ ００３ １ ： ９ ０ ８
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第３ ０卷 第 １ Hale Waihona Puke ２１ ０ ０年 １ 月
纳 米纤维 素制 备优 化 及其 形 貌表 征
唐 丽荣 ，黄 彪， 戴达 松 ， 李玉华 ，欧 文， 陈燕 丹 ， 陈学榕 （ 福建农 林大 学材料 工程 学院 ， 建 福 州 ３００ ） 福 ５０ ２
高 ， ５ ．０ ； 达 ５４ ％ 电镜观察纳米纤维素呈棒状 ， 其尺寸较微晶纤维素明显减小 ， 直径 ２— ４ａ 长度为 ５ ４ ０ｎｌ ２ ｍ， ０— ５ ｎ。
关键词 ： 纳米纤维素 ； 酸水解正交实验 ；形貌 ；尺寸分布
中图分类号 ： ６ ６１ ０ ３． 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ — ８ Ｘ ２ １ ） １ ０ ８ —０ １ １ ３ ９ （ ００ ０ — ０ ８ ４ ０

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第49卷第6期2021年3月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.6Mar.2021纳米纤维素的制备及应用研究进展冉琳琳，谢帆锤，王封丹，楚陈晨，徐艺倩，卢琳娜(福建省新型功能性纺织纤维及材料重点实验室，闽江学院，福建福州350108)摘要：纳米纤维素作为一种绿色无污染的生物质材料，具有高模量、高比表面积、特殊的光学性质、生物相容性好等众多优点，纳米纤维素及其复合材料的广泛应用越来越引起国内外专家的关注，研究其制备途径和应用价值将对未来化工等行业的发展产生巨大影响。

本文综述了纳米纤维素的制备途径、改性方法及其在不同领域的应用研究现状，为其研究发展提供一定的理论支持。

关键词：纳米纤维素；制备；改性；应用中图分类号：TS102文献标志码：A文章编号：1001-9677(2021)06-0001-06 Research Progress on Preparation and Application of Nanocellulose*RAN Lin-lin,XIE Fan-yu,WANG Feng-dan,CHU Chen-chen,XU Yi-qian,LU Lin-na(Fujian Key Laboratory of Novel Functional Textile Fibers and Materials,Minjiang University,Fujian Fuzhou350108,China)Abstract:As a kind of green and pollution-free biomass material,nanocellulose has many advantages such as high modulus,high specific surface area,special optical properties and good biocompatibility.Nanocellulose and its composite materials has aroused the attention of experts at home and abroad,and the research on its preparation methods and application value will have a great impact on the development of chemical industry in the future.The preparation methods, modification methods of nanocellulose and their application research status in different fields were summarized to provide some theoretical support for its research and development.Key words：nanocellulose;preparation；modification；application纤维素(cellulose)是目前地球上人们所知道的最古老最丰富的可再生生物质有机材料，广泛来源于棉花、木材、亚麻等植物，其在棉花中的含量最高可达90%。

丝瓜络纳米纤维素晶体的制备与表征吴巧妹;陈思源;陈燕丹【摘要】[目的]以废弃的丝瓜络为原料,利用其优良的生物理化特性制备高附加值的纳米纤维素晶体(NCC),探索丝瓜络资源高值化综合利用的新途径.[方法]用KOH/NaClO2体系脱除丝瓜络原料中的木质素和半纤维素,制备丝瓜络纯化纤维素,利用纤维形态分析仪分析丝瓜络纯化纤维素的纤维形态,采用超声-硫酸水解法制备高得率的丝瓜络纳米纤维素晶体,并对纳米纤维素晶体的微观形貌、物理和表面化学性质进行了表征.[结果]丝瓜络纯化纤维素的平均直径为26.4μm,重均长度平均为0.893 nm,卷曲度为6.8％.丝瓜络纳米纤维素晶体直径约10rm,长度为200～400 nm,Zeta电位为-15.1 mV,结晶度为63.3％.[结论]丝瓜络纯化纤维素是一种潜在的优良制浆纤维原料,棒状丝瓜络纳米纤维素晶体可作为绿色的纳米增强相使用,经冷冻干燥处理后形成的纳米纤维素泡沫体表现出了良好的保温性能.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(042)004【总页数】6页(P229-234)【关键词】丝瓜络;丝瓜络纤维素;纳米纤维素晶体;纤维形态【作者】吴巧妹;陈思源;陈燕丹【作者单位】福建农林大学材料工程学院,福建福州350002;福建农林大学材料工程学院,福建福州350002;福建农林大学材料工程学院,福建福州350002【正文语种】中文【中图分类】O636.1+1纤维素是世界上最丰富的可生物降解、可再生的天然高分子材料，植物每年通过光合作用能生产出亿万吨的纤维素[1]。

纤维素中有大量羟基存在，可以形成很强的氢键，氢键决定了纤维素的多种特性，在纳米尺度范围内操控纤维素分子自组装和多功能化，可制备出具有优异性能的纳米纤维素复合材料[2-4]。

目前纤维素的提取一般以棉花、木材、亚麻、草类等为原料。

除了棉花，其他植物原料的纤维素含量均低于80%，利用率也不高。