纳米纤维素晶体

纳米纤维素煅烧分解
纳米纤维素是一种纳米级别的纤维素材料，通常由纤维素纳米
颗粒组成。

在煅烧过程中，纳米纤维素会经历分解和变化。

煅烧是
一种高温处理过程，通过控制气氛和温度，将材料加热至高温以促
使化学反应发生或者物理性质发生改变。

首先，纳米纤维素在煅烧过程中会发生分解。

随着温度的升高，纳米纤维素的结构会逐渐破坏，分解成较小的分子或气体，并释放
出挥发性有机物质。

这个过程可能会产生一些气体副产物，需要在
适当的设备中进行处理。

其次，在煅烧过程中，纳米纤维素的晶体结构和表面特性会发
生变化。

高温会导致纳米纤维素晶体结构重新排列，可能会形成新
的晶相或者晶粒尺寸发生改变。

此外，纳米纤维素的表面积也可能
会随着煅烧过程而改变，这对其后续的应用具有重要影响。

另外，纳米纤维素的化学性质也会在煅烧过程中发生变化。

高
温可能会导致纳米纤维素发生氧化、还原或者其他化学反应，从而
改变其化学成分和性质。

这些变化可能会影响纳米纤维素的热稳定性、表面活性、吸附性能等特性。

总的来说，纳米纤维素在煅烧过程中经历的分解和变化是一个复杂的过程，涉及到物理、化学和结构等多方面的变化。

煅烧条件的选择对纳米纤维素的性质和应用具有重要影响，需要通过实验和分析来深入研究其煅烧过程及其对应的性质变化。

烟草秸秆纤维素纳米晶的制备及表征分析孟冬玲1，刘 彬2，邹 琳1，薛 云1，贾学伟2，吴 彦1**，许春平2**(1. 广西中烟工业有限责任公司技术中心，广西 南宁　530001；2. 郑州轻工业大学 食品与生物工程学院，河南 郑州　450002)摘要：为有效地利用农业废弃物烟草秸秆，以烟草秸秆为原料，采用过硫酸铵氧化法制备纤维素纳米晶（CNC ），并使用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X 射线衍射仪、同步热分析仪和旋转流变仪对产物进行表征，并将其制成卷烟进行感官评吸. 结果表明，制备的CNC 为羧基型纳米纤维素，微观结构为短棒状结构，直径为10 nm 左右，长度为50～60 nm ；X 射线衍射分析表明其仍然为纤维素Ⅰ型结构，相对结晶度为60.86%；CNC 起始热解温度为201.47 ℃，热稳定性较烟草秸秆有所下降；稳态测试流变表明，CNC 悬浮液黏度随固含量增加而升高，剪切变稀行为随黏度增加而增强；动态流变测试表明，CNC 悬浮液在固体质量分数达到1.76%时，表现出凝胶行为；感官评吸结果为CNC 添加量为质量分数0.6%时，综合评分最高.关键词： 烟草秸秆；过硫酸铵氧化；纤维素纳米晶；结构表征；感官评吸中图分类号：TB383 文献标志码：A 文章编号：0258−7971(2021)02−0343−09纤维素是一种大分子多糖类物质，是存在于自然界中的天然可再生物质，且储量丰富，广泛存在于植物细胞壁中. 近年来对于纤维素的资源化利用，成为国内外的研究热点[1-3]. 木材是纤维素主要来源之一，但从木材、棉花等物质中提取纤维素，成本较高. 我国是世界上烟草总种植面积最大的国家，每年有大量的烟草秸秆无法处理，且烟草秸秆成分复杂，还田处理会造成环境污染，因此对烟草秸秆的再利用成为烟草行业关注的焦点. 由于烟草的行业特殊性，使得烟草秸秆废弃物更加集中，相较于其他作物秸秆烟草秸秆更易于集中利用. 烟草秸秆主要组成成分为纤维素、半纤维素和木质素，宋丽丽等[4]研究发现烟草秸秆中纤维素含量比玉米秸秆、稻草秸秆和小麦秸秆更高，为38.39%，半纤维素含量更低，且生物转化效率高，说明烟草秸秆中的纤维素具有高的利用价值，且烟草秸秆再利用的产物可应用到烟草薄片的制备中，可使废弃物循环利用，因此利用烟草秸秆中的生物质资源意义更加重大.纳米纤维素是一种新型的高分子材料物质，具有高纯度、高比表面积、高结晶度、高弹性模量等特点，具有巨大的应用价值. 纳米纤维素（NC ）是至少有一维空间尺寸达到纳米范围(1～100 nm)的纤维素[5]. 主要分为2种，一种是纤维素纳米晶（CNC ），为短棒状结构；另一种是纤维素纳米纤丝（CNF ），为纤维状结构，直径达到纳米级别，长度可达到微米级，长径比更高.制备纳米纤维素的方法主要有化学法、物理法、生物法，以及两两结合的方法[6]，陈姗姗等[7]通过硫酸水解制备了苹果渣纳米纤维素，实现了对苹果渣的高值化利用，赵艳娇等[8]通过TEMPO 氧化法制备出了水稻秸秆纳米纤维素. 但是以烟草秸秆为原料制备纳米纤维素的研究较少，因此对烟草秸秆纳米纤维素进行制备与结构表征具有重要意义.纳米纤维素具有众多优点，应用前景广阔. 目前已被广泛应用到功能性材料中，包括食品包装材料、纳米复合材料等，进而应用到生物医药、电子工业等领域中，还可作为添加剂或涂料，应用到造纸领收稿日期：2020-06-22； 接受日期：2020-12-14； 网络出版日期：2021-02-04基金项目：国家自然科学基金河南省联合基金(U1604176).作者简介：孟冬玲（1975−），女，河北人，高级工程师，主要研究烟草及烟用材料化学成分分析. E-mail ：**************.** 通信作者：吴　彦（1972−），男，北京人，研究员，主要研究天然产物在卷烟中的应用. E-mail ：****************.许春平（1977−），男，河南人，教授，主要研究生物化工与生物催化. E-mail ：********************.云南大学学报（自然科学版），2021, 43（2）:343~351Journal of Yunnan University: Natural Sciences EditionDOI: 10.7540/j.ynu.20200291域中[9]，改善纸张结构、挺度、紧度和透光性等. 张凯丽等[10]将制备的纳米纤维素与纳米银线混合成膜，得到电学性能好，机械性能强的高透明纳米纸，可作为导电材料应用，制备纸基电容器；Kolakovic 等[11]将药物包裹在纳米纤维素膜中，研究发现纳米纤维素膜具有很好的包裹作用，且对药物可以起到缓释效果；Mahmoud等[12]将CNC/Au作为固定化酶进行催化反应, 研究发现CNC/Au表现出优异的生物催化活性和稳定性, 没有出现明显的活性损失.本文以烟草秸秆为原料，采用超声波辅助过硫酸铵氧化法制备烟草秸秆纤维素纳米晶，并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱分析仪、X射线衍射分析仪、同步热分析仪和旋转流变仪对其进行结构表征和分析，纳米纤维素由于具有独特的流变学特性，一定浓度的纳米纤维素悬浮液可成为胶体物质应用到食品中，可以为食品提供优异的热稳定性和冻融稳定性. 因此，本文除进行常规的结构表征以外，增添了对CNC悬浮液进行流变特性表征，对烟草秸秆纳米纤维素进行了全面的表征，并将其添加到烟草薄片中进行感官评吸，研究其对烟草薄片感官品质的影响，得到最优添加量.1 材料与方法1.1 材料、试剂和仪器　烟草秸秆（河南中烟工业有限公司提供）. 无水乙醇（≥99.7%，天津市富宇精细化工有限公司），过硫酸铵（≥98.0%，郑州派尼化学试剂厂），氢氧化钠（≥96.0%，天津市大茂化学试剂厂），冰乙酸（≥99.5%，天津市富宇精细化工有限公司），亚氯酸钠（天津市大茂化学试剂厂）均为分析纯.高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)；布氏漏斗；DGX−9143电热恒温鼓风干燥箱(上海福玛实验设备有限公司）；TGL−16M离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司)；超声波细胞破碎仪（上海皓庄仪器有限公司）；PL203电子分析天平(感量0.000 1 g）；SHZ−D(Ⅲ)循环水式多用真空泵（河南省予华仪器有限公司）；MS−H280−Pro磁力搅拌器(北京大龙兴创实验仪器有限公司)；SCIENTZ−10N冷冻干燥机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；MD7044−5m普通透析袋(上海源叶生物科技有限公司)；JSM−7001FJSM−7001F场发射扫描电子显微镜（日本电子公司）；JEM2100透射电子显微镜；D8 Advance型X射线衍射仪（德国布鲁克公司）；Vertex 70型傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）(德国布鲁克公司)；STA449F3同步热分析仪（德国耐驰仪器制造有限公司）；Discovery HR−1旋转流变仪（美国TA仪器公司）.1.2 方法　1.2.1 烟草秸秆纤维素制备　将晒干的烟草秸秆（TS）切成小块，使用万能粉碎机粉碎，过0.42 mm （60目）筛. 称取一定量干燥的TS，加入去离子水在500 r/min，70 ℃条件下反应2 h，除去其中的水溶性杂质，将原料置于60 ℃烘箱中烘干，然后用无水乙醇抽提6 h，去除脂溶性物质，将抽提后的TS烘干，配置质量分数为10%的NaOH溶液，与TS混合（料液比为1∶30，g∶mL）在80 ℃，500 r/min 条件下充分反应2 h，主要去除其中的半纤维素，反应后用去离子水洗涤去除碱液，得到样品TS–a[7, 13].加入质量分数为3%的亚氯酸钠溶液，使用冰乙酸调节pH为3～4左右，在75 ℃的恒温水浴锅中反应，每隔1 h反应1次，直至样品变为白色，除去其中的木质素和残余半纤维素，使用去离子水洗涤样品至中性，得到纯化的纤维素（TS−b）.1.2.2 纤维素纳米晶的制备[14-17]　配置浓度为1.5 mol/L的过硫酸铵溶液待用，称取一定量烘干的TS−b与过硫酸铵溶液以1∶100（g∶mL）的比例混合反应，放置于磁力搅拌器上，调温度为70 ℃，转速为300 r/min，反应16 h后加入蒸馏水终止反应. 放置一段时间待悬浮液分层，弃去上清液，用去离子水洗涤沉淀物质，以11 000 r/min离心数次，再弃去上清液，将CNC悬浮液置于透析袋中，透析72 h，直到CNC悬浮液pH为中性. 对CNC悬浮液进行超声处理，超声条件为功率600 W，超声3 s间隙3 s，超声15 min，冷冻干燥得烟草秸秆纤维素纳米晶（TS−CNC）.1.3 性能表征　1.3.1 CNC悬浮液初始固含量测定　CNC悬浮液的流变学特性表征与CNC悬浮液的固含量(w，%)有关. 称取一定量的CNC悬浮液放入称量过的干燥器中，在烘箱中烘干至恒重，取出后在室温下冷却，用分析天平称量，通过公式（1）计算得出.式中：m0为干燥器的质量；m1为悬浮液与干燥器的质量；m2为烘干后样品与干燥器的质量.1.3.2 烟草秸秆CNC得率的计算　测量所得的344云南大学学报（自然科学版） 第 43 卷CNC悬浮液的总体积，用量筒准确量取20 mL CNC悬浮液于已称量过的干燥培养皿中，于烘箱中105 ℃烘干至恒重，取出后放入室温冷却30 min，然后在电子天平上称重.式中：m1为烘干后样品与培养皿的质量；m2为培养皿的质量；m3为原料的质量；V1为CNC悬浊液的总体积；V2为移液管吸取CNC悬浊液的体积. 1.3.3 微观结构表征　使用场发射扫描电子显微镜（SEM）观察了TS−CNC的表面形貌特征，扫描前对样品表面进行喷金处理，加速电压为10 kV.使用超声波破碎仪将TS−CNC分散到去离子水中，得到质量分数为0.005%的CNC悬浮液，滴到表面镀碳涂层的铜网上，室温下干燥后使用透射电子显微镜（TEM）观察其形貌结构，估算CNC的直径和长度.1.3.4 傅里叶变换红外光谱（FT−IR）分析　用傅里叶变换红外光谱仪记录纤维的红外光谱，将TS粉末、TS−CNC粉末和KBr进行真空干燥，样品分别与KBr以1∶150的比例放入研钵中磨成粉，加压制成透明薄片. 以吸光度为纵坐标，谱区范围：4 000～400 cm−1为横坐标记录谱图.1.3.5 X射线衍射分析(XRD)　在室温下使用X射线衍射仪测定TS、TS−b和TS−CNC的晶型及结晶度. 样品研磨后过0.425 mm（40目）筛，放至扫描仪中，在阶跃模式下以扫描范围2θ为10°～60°，扫描速度为5°·min−1得到衍射图谱.利用公式(3)计算相对结晶度（CrI）：式中：I am为非晶区2θ=18°处衍射峰的强度，I(200)为2θ=22.5°处的衍射峰的强度[18]1.3.6 热重分析（TG−DTG）　利用热重分析测定热稳定性（TG），并且对其进行微商热重分析（DTG）. 称取5 mg干燥的TS、TS−CNC固体粉末，放入同步热分析仪中，持续通入30 min 流量为20 mL/min的氮气，将样品从28 ℃加热至700 ℃，加热速率为10 ℃ /min.1.3.7 流变行为表征　（1）稳态流变测试　采用旋转流变仪(Discovery HR−1)对固体质量分数为0.52%、0.62%、0.72%、1.76%和2.26%的CNC悬浮液进行稳态流变测试，取1.5 mL的悬浮液，选用40 mm的夹具，剪切速率为10−1～103 s−1，在25 ℃条件下进行测试.（2）动态流变测试　动态测试分为动态应变扫描和动态频率扫描，动态应变扫描条件为在频率1 Hz 下，动态应变范围为0.1%～100%；动态频率扫描条件：扫描频率范围为0.1～100.0 rad·s−1，应变为3.0%，测试温度为25 ℃.1.4 CNC添加量对烟草薄片感官品质的影响　将CNC按照不同的添加量添加到烟草薄片片基中，以39%的涂布率进行涂布，切丝后卷制成烟. 于温度22 ℃、相对湿度65%条件下，平衡48 h后进行感官评吸.2 结果与讨论超声波法辅助过硫酸铵氧化法得到的烟草秸秆CNC悬浮液为均一的淡蓝色溶液，当CNC固含量较高时呈凝胶状，冷冻干燥后得到的气凝胶为白色的絮状物，得到烟草秸秆CNC悬浮液的初始固体质量分数为0.62%，产率为25.2%.2.1 微观结构观察　通过场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察TS−CNC的形貌，得到图1.图1（a）、图1（b）是将冷冻干燥得到的CNC气凝胶粉碎制样后，不同放大倍数下的固态样品微观结构，从图1中可以看出CNC直径达到纳米级别，但纤维之间粘连严重，可能是由于冷冻干燥前CNC悬浮液浓度较大，使CNC发生团聚现象. 透射电子显图 1 CNC的微观结构表征图Fig. 1 Microstructure characterization of CNC第 43 卷孟冬玲等：烟草秸秆纤维素纳米晶的制备及表征分析345微镜可以观察到液体状态下的CNC 形貌，由于在低浓度悬浮液中CNC 更加分散，对纤维形貌观察更为准确，可看出CNC 为短棒状结构，直径为10 nm 左右，长度为50～60 nm.2.2 傅里叶变换红外光谱分析 (FTIR)　将干燥后的KBr 与实验制备的原料TS 、TS−b 、TS−CNC 干燥粉末混合均匀，研磨成粉后进行压片处理，用傅里叶变换红外光谱仪进行官能团结构表征，得到图2. 比较3条曲线可发现，在原料TS 曲线中，1 733，1 512 cm −1和1 256 cm −1处有吸收峰，1 733 cm −1处的吸收峰是乙酰基团中C ＝O 的伸缩吸收振动峰，1 512 cm −1处的吸收峰归属于木质素中苯环碳骨架伸缩振动吸收峰，1 256 cm −1处归属于半纤维素或木质素中芳基芳醚类化合物中的C ＝O 伸缩振动[19]，在TS−b 和TS−CNC 的曲线中3个峰均未出现，说明木质素和半纤维素被除去.在TS−b 和TS−CNC 曲线中3 410、2 902、1 630、1 430、1 163、1 110、1 060、898 cm −1处的共有吸收峰说明纳米纤维素保留了纤维素的基本结构[20-21]，分别归属于纤维素分子和分子内、分子中羟基O ―H 的伸缩振动吸收峰，―CH 2的C ―H 伸缩振动峰，纤维素中羟基吸附环境中水分产生的吸收峰，―CH 2的弯曲振动峰，C ―C 骨架伸缩振动，纤维素分子环内C ―O 伸缩振动，C ―O 伸缩振动和β−1，4糖苷键摇摆振动吸收峰. 其中在1 430、1 163、1 110、898 cm −1处出现的吸收峰是纤维素I β的特征吸收峰，说明过硫酸铵氧化并没有改变纤维素的晶型，且制备得到的CNC 为纤维素I 型结构[22]. 与TS−b 曲线相比，TS−CNC 曲线中在1 726 cm −1处出现新的弱吸收峰，该峰归属于羧酸基团的C ＝O ，表明在反应过程中部分羟基被氧化为羧基，制备的纳米纤维素为羧基型纳米纤维素.2.3 X 射线衍射分析（XRD ）　通过XRD 研究样品的结晶度，得到样品TS 、TS−b 、TS−CNC 的XRD 图线，如图3所示，计算得到TS 、TS−b 、TS−CNC 的结晶度如表1中所示. 从图3可以看出3种样品都具有3个主要的衍射峰，18°和34.6°是2个低强度宽峰，22.5°是1个尖锐的高强度峰，3个峰分别对应于纤维素Ⅰ中（110），（200）和（400）3个晶面的衍射峰[23-24]，说明化学反应过程没有改变纤维素的晶型，制得的烟草秸秆CNC 仍然保持纤维素Ⅰ型结构.表1中的相对结晶度值可以定量评价纤维结构中结晶纤维素和无定型区的数量[19]，相较于原料TS ，TS−b 、TS−CNC 的相对结晶度分别提高了54.23%和41.53%，原料的结晶度最低，是由于纤维素结构被无定形纤维素多糖物质如半纤维素、木质素、果胶等包围，导致结晶区占比较低，经过碱液处理及氧化漂白处理，去除其中的木质素、半纤维素和果胶等杂质后，纤维素的结晶区占比增加，相对结晶度提高. TS−CNC 结晶度低于TS−b的原图 2 TS 和TS−CNC 的红外光谱图Fig. 2 Infrared spectra of TS and TS−CNC图 3 TS 、TS−b 和TS−CNC 的XRD 分析图Fig. 3 XRD analysis of TS, TS−b and TS−CNC表 1 不同处理阶段的样品相对结晶度Tab. 1 Crystallinity index (CrI) of TS at different stages oftreatment 样品相对结晶度CrI/%TS 43.00TS−b 66.32TS−CNC60.86346云南大学学报（自然科学版） 第 43 卷因是由于超声处理时间过长，破坏了纤维素的结晶区.2.4 热重分析　通过同步热分析仪对TS 、TS−CNC 进行热重分析，得到热重曲线（图4）和微商热重曲线（图5）及主热解特征参数（表2）. 从图4和表2可以看出原料TS 的初始降解温度为204.94 ℃，经过亚硫酸铵氧化处理及超声波破碎后TS−CNC 的初始降解温度为201.47 ℃，相比原料，降低了1.7%，原因可能是纤维素纳米晶的粒径较小，比表面积大，聚合度低，裸露的活性基团较多，且不含热稳定性高的木质素，使热稳定性下降[25].图 4 TS 和TS−CNC 的TG 曲线Fig. 4 TG curves of TS and TS−CNC图 5 TS 和TS−CNC 的DTG 曲线Fig. 5 DTG curves of TS and TS−CNC从图5的DTG 曲线中可以看出，相较于TS ，TS−CNC 的主热解峰向低温区移动，热稳定性能弱于TS ，在主热解温度范围内（200～400 ℃），主要是纤维素的β−1，4糖苷键和C ＝O 、C ―C 的断裂，最终裂解为CO 、CO 2、H 2O 等气体.2.5 流变行为研究　由于制备的CNC 悬浮液浓度较低，因此通过使用旋转蒸发仪，除去CNC 悬浮液中的部分水分，得到较高固体质量分数的CNC 悬浊液，计算固体质量分数含量分别为1.76%，2.26%.2.5.1 稳态剪切行为　CNC 悬浮液剪切速率与黏度η的关系曲线如图6所示，CNC 悬浮液的表观黏度随剪切速率增大而逐渐减小，且固含量越高，η越高. 在测试范围内，CNC 悬浮液固体质量分数在达到1.76%时，悬浮液表现出明显的剪切变稀行为，在固体质量分数低于1.76%时，在高剪切速率下悬浮液表现出剪切变稀行为，这主要是由于剪切应力使CNC 网络结构发生断裂，导致黏度下降，出现剪切变稀行为.2.5.2 动态流变行为　流变体系的线性黏弹区域通过动态应变(γ)扫描确定，CNC 悬浮液的储能模量G ′和损耗模量G ″与动态应变ε的关系曲线如图7(a)和图7(b)所示. 从图7中可以看出，应变增加到一定值，G ′、G ″开始下降，弹性下降明显，这是由于在一定应力作用下CNC 结构被破坏，CNC 悬浮液的浓度越高，G ′、G ″开始下降所对应的应变越小.为保证体系处于线性黏弹区域，选择应变为3.0%.不同固体质量分数的CNC 悬浮液的G ′、G ″与角频率ω的关系曲线如图8(a)和图8(b)所示. 随ω增加，G ′和G ″呈上升趋势，在低角频率时，曲线斜率随CNC固体质量分数的增加逐渐降低，当固图 6 不同固体质量分数烟草秸秆CNC 悬浮液的表观黏度与剪切速率关系图Fig. 6 The relationship between apparent viscosity and shearrate of tobacco straw CNC suspension with different solid content表 2 样品的主热解特征参数Tab. 2 main pyrolysis characteristic parameters of samples 样品起始热解温度/℃热解速率最大的温度/℃残余量/%烟草秸秆204.94329.7526.5纳米纤维素201.47308.8334.2第 43 卷孟冬玲等：烟草秸秆纤维素纳米晶的制备及表征分析347体质量分数大于1.76%时，曲线斜率不再发生变化，表明体系在该固体质量分数下已具有明显的网络结构，表现出凝胶形态，达到凝胶形态的CNC 胶体物质可应用到食品中，对食品起到保温隔热的效果.2.6 CNC 添加量对烟草薄片感官抽吸品质的影响　设置不同的CNC 添加量0%，0.4%，0.5%，0.6%，0.7%，0.8%（以烟草薄片固含量计）添加到烟草薄片片基中，以39%涂布率进行涂布，对得到的烟草薄片进行切丝处理，分别卷制成卷烟进行感官评吸[26-28]，结果见表3. 由表3可知，CNC 添加量为0.6%的烟草薄片，感官评分最高为94.42分，可以在一定程度上改善卷烟的香气，减轻卷烟的杂气和图 7 不同固体质量分数烟草秸秆CNC 悬浮液的储能模量G ′与损耗模量G ″与动态应变的关系Fig. 7 Dependence of dynamic storage modulus G ′ and loss modulus G ″ on strain amplitude for different concentrations oftobacco straw CNC suspensions图 8 不同浓度烟草秸秆CNC 悬浮液的储能模量G ′和损耗模量G ″随角频率的变化Fig. 8 The storage modulus G ′ and loss modulus G ″ for CNC suspension of tobacco straw nano-cellulose with differentconcentrations varied with angular frequency表 3 卷烟感官质量评吸结果Tab. 3 Smoking results of sensory quality assessment of cigarettew (CNC)/%色泽（5）香气（30）协调性（10）杂气（20）刺激性（15）余味（20）合计（100）0528.29.2317.813.418.291.830.4528.09.2618.213.518.292.160.5528.39.4518.413.718.393.150.6529.49.2218.513.918.494.420.7527.69.0118.314.218.092.110.8527.08.7818.013.817.890.38348云南大学学报（自然科学版） 第 43 卷刺激性，丰富卷烟烟气.3 结论以烟草秸秆为原料，通过过硫酸铵氧化法及超声处理成功制备了烟草秸秆纤维素纳米晶，冷冻干燥后得到纤维素纳米晶气凝胶. 通过透射电镜观察其直径达到10 nm 左右，长度为50～60 nm ；傅里叶红外光谱分析表明，大部分半纤维素和木质素已被除去；X 射线衍射分析表明，纯化纤维素及烟草秸秆纤维素纳米晶仍保留纤维素Ⅰ型结构，纤维素纳米晶的结晶度略低于纯化纤维素，可能是由于超声处理时间过长导致；热重分析表明纤维素纳米晶的热稳定性相较于原料有所降低；流变行为表明纤维素纳米晶固体质量分数在达到1.76%时，表现出凝胶结构和明显的剪切变稀行为；将CNC 按照不同添加量加入到烟草薄片片基中，添加量为0.6%（烟草薄片固含量计）时，感官评分最高，可以减轻卷烟的杂气和刺激性，丰富卷烟的香味.参考文献：Osong S H, Norgren S, Engstrand P. Processing of wood-based microfibrillated cellulose and nanofibril-lated cellulose and applications relating to papermak-ing: A review[J]. Cellulose, 2016, 23(1): 93. DOI: 10.1007/s10570-015-0798-5.[1]Wang M Z, Cha R T. Industrialization progress of nanocellulose in China[J]. Paper and Biomaterials,2019, 4(2): 63-68.[2]徐铭梓, 黄丽婕, 张晓晓, 等. 生物质纤维基包装复合材料的研究现状[J]. 包装工程, 2018, 39(9): 16-23.Xu M Z, Huang L J, Zhang X X, et al. Research Status of Biomass Fiber-baced Packaging Composites[J].Packaging Engineering, 2018, 39(9): 16-23.[3]宋丽丽, 张志平, 王光路, 等. 不同预处理方法对烟杆酶解产糖和结构特征的影响[J]. 轻工学报, 2019,34(3): 52-59. DOI: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.03.006.Song L L, Zhang Z P, Wang G L, et al. Effect of differ-ent pretreatment methods to the enzymatic hydrolysis and structural characteristic of tobacco stalks[J]. Journ-al of Light Industry, 2019, 34(3): 52-59.[4]Dufresne A. Nanocellulose: A new ageless bionanoma-terial[J]. Materials Today, 2013, 16(6): 220. DOI: 10.1016/j.mattod.2013.06.004.[5]范佳莹, 李则灵, 朱霞建, 等. 柚皮纳米纤维素的制备工艺优化及形态特征[J]. 食品与发酵工业, 2019,[6]45(20): 202-208.Fan J Y, Li Z L, Zhu X J, et al. Process optimization and morphological characterization of pomelo cellulose nanocellulose[J]. Food and Fermentation Industries,2019, 45(20): 202-208.陈珊珊, 李欣欣, 马中苏. 利用苹果渣制备纳米纤维素的工艺优化研究及其表征[J]. 现代食品, 2019(23): 56-64.Chen S S, Li X X, Ma Z S. Process optimization of nanocrystalline cellulose from apple pomace and char-acterization[J]. Modern Food, 2019(23): 56-64.[7]赵艳娇, 徐芳, 刘丽芳. 水稻秸秆纤维素纳米晶须制备工艺优化[J]. 纺织科学与工程学报, 2019, 36(4): 56-61. DOI: 10.3969/j.issn.2096-5184.2019.04.013.Zhao Y J, Xu F, Liu L F. Preparation process optimiza-tion of cellulose nano-whiskers from rice straw[J].Journal of Textile Science and Engineering, 2019,36(4): 56-61.[8]何孝清. 纳米纤维素的制备及其在造纸领域的应用[J]. 中国造纸, 2019, 38(10): 68-74. DOI: 10.11980/j.issn.0254-508X.2019.10.012.He X Q. Preparation of nanocellulose and its applica-tion in papermaking field[J]. China Pulp & Paper, 2019,38(10): 68-74.[9]张凯丽, 陈广学. 高透明纳米导电纸的制备及纸基电容器的构建[J]. 影像科学与光化学, 2020, 38(5): 790-794. DOI: 10.7517/issn.1674-0475.200526.Zhang K L, Chen G X. Preparation of high transparent conductive nanopaper and Its application in paper-based capacitors[J]. Imaging Science and Photochemistry,2020, 38(5): 790-794.[10]Kolakovic R, Peltonen L, Laukkanen A, et al. Nanofib-rillar cellulose films for controlled drug delivery[J].European Journal of Pharmaceutics & Biopharmaceut-ics, 2012, 82(2): 308-315.[11]Mahmoud K A, Male K B, Hrapovic S, et al. Cellulose nanocrystal/gold nanoparticle composites as a matrix for enzyme immobilization[J]. ACS Applied Materials &Interfaces, 2009, 1(7): 1 383-1 386.[12]陆红佳, 文红丽, 刘雄. 超声波辅助酸法制备纳米薯渣纤维素的工艺研究[J]. 中国粮油学报, 2012, 27(4): 96-100. DOI: 10.3969/j.issn.1003-0174.2012.04.020.Lu H J, Wen H L, Liu X. Study on preparation of nano-crystal cellulose by ultrasonic-assisted acid[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2012,27(4): 96-100.[13]赵华. 硫酸水解法和过硫酸铵氧化法制备纳米纤维素及其气凝胶的特性研究[D]. 南京: 南京林业大学,2017.[14]第 43 卷孟冬玲等：烟草秸秆纤维素纳米晶的制备及表征分析349Zhao H. Study on the properties of nanocellulose pre-pare by sulfuric acid hydrolysis and ammonium per-sulfate oxidation and its nanocellulose gel[D]. Nanjing:Nanjing Forestry University, 2017.王晓宇, 张洋, 江华, 等. 氧化降解法制备纳米纤维素的特性分析[J]. 西北林学院学报, 2016, 31(4): 246-251. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7461.2016.04.41.Wang X Y, Zhang Y, Jiang H, et al. Analysis of thecharacteristic for the cellulose nanocrystals preparedwith oxidative degradation[J]. Journal of NorthwestForestry University, 2016, 31(4): 246-251.[15]韩彬彬. 氧化法制备纳米纤维素及其气凝胶制备[D].南京: 南京林业大学, 2016.Han B B. The preparation of cellulose nanocrystals byoxidation and the corresponding cellulose nanocrystalaerogels[D]. Nanjing: Nanjing Forestry University,2016.[16]Wang H, Pudukudy M, Ni Y, et al. Synthesis of nano-crystalline cellulose via ammonium persulfate-assistedswelling followed by oxidation and their chiral self-as-sembly[J]. Cellulose, 2020, 27: 657-676. DOI: 10.1007/s10570-019-02789-z.[17]黄思维, 周定国, 吴清林. 玉米叶纳米纤维素的提取及表征[J]. 中国造纸学报, 2015, 30(3): 1-4. DOI: 10.11981/j.issn.1000-6842.2015.03.1.Huang S W, Zhou D G, Wu Q L. Preparation and char-acterization of nanocellulose from corn leaf[J]. Transac-tions of China Pulp and Paper, 2015, 30(3): 1-4.[18]Mondragon G, Fernandes S, Retegi A, et al. A commonstrategy to extracting cellulose nanoentities from differ-ent plants[J]. Ind Crops Prod, 2014, 55: 140-148. DOI:10.1016/j.indcrop.2014.02.014.[19]Alemdar A, Sain M. Isolation and characterization ofnanofibers from agricultural residues: Wheat straw andsoy hulls[J]. Bioresource Technology, 2008, 99(6):1 664-1 671. DOI: 10.1016/j.biortech.2007.04.029. [20]Oh S, Yoo D, Shin Y, et al. Crystalline structure analys-is of cellulose treated with sodium hydroxide and car-bon dioxide by means of X-ray diffraction and FTIRspectroscopy[J]. Carbohydrate Research, 2005, 340(15):2 376-2 391. DOI: 10.1016/j.carres.2005.08.007. [21]Hult E, Larsson P, Iversen T. A comparative CP/MAS [22]13C-NMR study of cellulose structure in spruce woodand kraftpulp[J]. Cellulose, 2000, 7(1): 35-55. DOI: 10.1023/A:1009236932134.Henrique M, Neto W P F, Silverio H A, et al. Kineticstudy of the thermal decomposition of cellulose nano-crystals with different polymorphs, cellulose I and II,extracted from different sources and using differenttypes of acids[J]. Industrial Crops and Products, 2015,76: 128-140. DOI: 10.1016/j.indcrop.2015.06.048. [23]Yang H, Yan R, Chen H, et al. Characteristics of hemi-cellulose, cellulose and lignin pyrolysis[J]. Fuel, 2007,86(12/13): 1 781-1 788.[24]Rosa M, Medeiros E, Malmonge J, et al. Cellulosenanowhiskers fromcoconut huskfibers: Effect of prepar-ation conditions on their thermal andmorphological be-havior[J]. Carbohydrate Polymers, 2010, 81(1): 83-92.DOI: 10.1016/j.carbpol.2010.01.059.[25]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会. GB/T 5606.1—2004 卷烟 第1部分：抽样 [S]. 北京：中国标准出版社，2004.Quarantine Bureau of the people’s Republic of China,Standardization Administration of China. GB/T5606.1—2004 Cigarettes‒Part 1: Sampling [S]. Beijing:Standards Press of China, 2004.[26]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会. GB/T 16447—2004 烟草及烟草制品 调节和测试的大气环境[S]. 北京：中国标准出版社，2004.Quarantine Bureau of the people’s Republic of China,Standardization Administration of China. GB/T16447—2004 Tobacco and tobacco products‒Atmo-sphere for conditioning and testing [S]. Beijing: Stand-ards Press of China, 2004.[27]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会. GB 5606.4—2005 卷烟 第4部分：卷烟感官技术要求[S]. 北京：中国标准出版社，2005.Quarantine Bureau of the people’s Republic of China,Standardization Administration of China. GB5606.4—2005 Cigarettes‒Part 4: Techical require-ments for sense evaluation [S]. Beijing: Standards Pressof China, 2005.[28]350云南大学学报（自然科学版） 第 43 卷。

纳米纤维素的聚合度
纳米纤维素是一种天然的材料，由纤维素分子经过一系列的化学处理后得到，其具有高度的可再生性、生物降解性和低毒性等优点，成为了一种非常有前景的材料。

其中，纳米纤维素的聚合度是影响其性质和应用的重要因素。

聚合度是指纤维素分子中含有的葡萄糖分子数量，通常用DP （degree of polymerization）表示。

纤维素的聚合度不同，其性质和应用也会有所不同。

一般来说，聚合度较高（DP>100）的纳米纤维素具有较高的晶体度和分子量，比表面积较小，水分敏感性较低，但是加工难度较大，机械性能较差。

而聚合度较低（DP<10）的纳米纤维素则具有更高的比表面积、更好的可溶性和更好的加工性能，同时也存在着水分敏感性高、分子量小等问题。

聚合度对纳米纤维素的应用也有重要影响。

例如，在纳米纤维素的生物医学领域，聚合度较低的纳米纤维素具有更好的生物相容性和更小的免疫原性，因此更容易被生物组织所接受和利用。

而在纳米纤维素的材料学领域，聚合度较高的纳米纤维素可以通过改变多孔度和物理形态来调节其性能，具有更广泛的应用前景。

总体来说，纳米纤维素的聚合度是一项非常重要的指标，对其性质和应用具有重要的影响。

在不同应用领域中，应选择合适的纳米纤维素聚合度，以获得最佳的性能和效果。

未来随着纳米纤维素的应用范围不断拓展，其聚合度将成为更加重要的研究方向之一。

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）。

催化和机械辅助柠檬酸水解法高得率制备纤维素纳米晶体岑钰;汪力生;项舟洋;宋涛
【期刊名称】《中国造纸》
【年(卷),期】2023(42)2
【摘要】以漂白蔗渣浆为原料,氯化铁为催化剂,通过短时微射流辅助柠檬酸水解法高得率制备了具有高羧基含量的纤维素纳米晶体(CNC)。

研究发现,氯化铁的加入明显提高了CNC的制备效率,最优条件下得率可达60.2%;同时明显减小了纤维尺寸(119~507 nm)、提高了产物表面羧基含量(1.01 mmol/g CNC)和结晶度(74.7%);制备的CNC具有良好的耐热性和分散稳定性。

此外,预处理有效降低了后续CNC制备的机械能耗,且药品回收率高于89%。

【总页数】10页(P1-10)
【作者】岑钰;汪力生;项舟洋;宋涛
【作者单位】华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室;齐鲁工业大学(山东省科学院)制浆造纸科学与技术教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TS79
【相关文献】
1.柠檬酸辅助水热条件对MoO3纳米球的制备及r光催化性能影响
2.磷酸锆辅助催化水解菌糠制备纳米纤维素晶体的性能
3.应用ZnCl2制备高得率纤维素纳米纤
维的研究4.酸水解法制备纤维素纳米晶体的研究进展5.纳米纤维素晶体和柠檬酸改性聚乙烯醇薄膜的制备及性能
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细谈纳米晶纤维素手性向列型液晶相结构的形成、调控及应用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！1 引言纳米晶纤维素( NCC) 也称为纤维素纳米晶体，是一种尺寸为几十到几百纳米的刚性棒状纤维素，具有高纯度、高结晶度和高杨氏模量等特性。

这种纳米尺度效应使其具有优越的力学性能以及超分子效应，同时结合其可降解和生物相容性的特点使其在制备高性能复合材料、组织工程、生物分子传感器、生物学矿化模板等领域引起了广泛的关注。

目前，NCC 在超分子水平上结合其特有的结构单元，采用自组装的方法制备出稳定的具有优异特性的新型纳米材料已成为该领域的研究热点。

NCC 在一定浓度的水溶液状态下，能够形成一种介于液体和晶态之间的有序液晶相，称为溶致手性向列型液晶相，也称为胆甾型溶致液晶相。

自Marchessault 等于1959 年在Nature 上发表了NCC 悬浮液存在双折射现象以来，这种既能够显示溶致型液晶相，又显示热致型液晶相的手性向列型液晶相结构受到了越来越多的关注。

NCC 的手性向列型液晶相结构可用于制备高强度、高模量和具有特殊光学性质的薄膜材料，也可以作为一种优良的模板制备含手性结构的多孔纳米材料，在手性催化、手性分离、催化剂载体以及传感器等领域具有潜在的应用价值。

近年来，NCC 手性结构的调控和NCC 基手性材料的研制、应用备受关注。

本文综述了NCC 手性向列型液晶相结构的形成机理、调控方法及应用研究进展，以期对手性材料的研制和其应用领域的拓展有一定促进作用。

2 NCC 手性向列型液晶相的形成机制及特征2. 1 NCC 手性向列型液晶相的形成机制高分子液晶是在一定条件下能以液晶态存在的高分子化合物，其特点是具有较高的分子量和液态下分子的取向有序及位置有序。

液晶高分子的特征有序性，将赋予材料特有的光学性质、机械性能和良好加工性。

纳米纤维素和纤维素纳米纤维
纳米纤维素和纤维素纳米纤维是两个近年来备受关注的纳米材料，它们的研究和应用正逐渐展现出巨大的潜力。

纳米纤维素是一种由纤维素纳米晶体构成的超细纤维素材料，它具有极高的比表面积、优异的机械性能、高度的可再生性和生物可降解性。

纳米纤维素被广泛应用于纸张、纺织、食品、药品、能源等领域。

例如，将纳米纤维素添加到纸张中，可以显著提升纸张的强度、透明度、抗菌性等性能；将纳米纤维素应用于食品中，可以增强食品的稳定性和口感；将纳米纤维素用于制备能源材料，如锂离子电池、太阳能电池等，可以提高电池的性能和寿命。

与纳米纤维素不同，纤维素纳米纤维是一种由纤维素分子通过高效机械剪切或微生物发酵等方法制备的超细纤维素材料。

纤维素纳米纤维具有高度的结晶度、优异的力学性能、可控的表面性质和生物可降解性等特点。

纤维素纳米纤维在生物医学、纳米复合材料、环保等方面具有广泛的应用前景。

例如，将纤维素纳米纤维用于医学领域，可以制备出生物相容性良好的生物医用材料，如人工心脏瓣膜、骨修复材料等；将纤维素纳米纤维与其他材料复合，可以制备出高强度、高韧性、高透明性的纳米复合材料，如纳米纤维素增强复合材料、纳米纤维素增强塑料等；将纤维素纳米纤维应用于环保领域，可以用于制备高效的吸附剂、过滤材料等。

纳米纤维素和纤维素纳米纤维作为一类新型的纳米材料，具有广泛的应用前景和重要的科学价值。

未来的研究和应用将不断拓展这两种材料的应用领域和性能优化，为人类的生产和生活带来更多的福利。

纳米晶纤维素补强天然橡胶的研究摘要：纳米晶纤维素是一种由纳米纤维素颗粒组成的材料，具有优异的力学性能和可再生特性。

本文研究了纳米晶纤维素在天然橡胶中的应用，通过添加纳米晶纤维素，可以显著提升天然橡胶的力学性能和耐磨性，实现对天然橡胶的补强效果。

实验结果表明，纳米晶纤维素与天然橡胶的相容性良好，能够有效改善天然橡胶的力学性能，为天然橡胶的应用提供了新的思路和方法。

第一节：引言天然橡胶是一种重要的弹性材料，具有良好的可拉伸性和弹性恢复性，广泛应用于轮胎、橡胶制品等领域。

然而，天然橡胶在一些特殊环境下容易磨损和老化，限制了其在一些领域的应用。

因此，改善天然橡胶的力学性能和耐磨性成为研究的热点之一。

第二节：纳米晶纤维素的特性纳米晶纤维素是一种由纳米纤维素颗粒组成的材料，具有优异的力学性能和可再生特性。

纳米晶纤维素具有纳米尺度的纤维素晶体结构，因此其比表面积大、强度高、刚度大，可以用作增强材料。

此外，纳米晶纤维素还具有良好的生物相容性和可降解性，对环境友好。

第三节：纳米晶纤维素在天然橡胶中的应用将纳米晶纤维素添加到天然橡胶中可以提升天然橡胶的力学性能和耐磨性。

纳米晶纤维素的高比表面积和强度使其能够增强橡胶的拉伸强度和硬度。

实验研究发现，在适宜的纳米晶纤维素掺量下，天然橡胶的拉伸强度和硬度可以显著提高。

同时，纳米晶纤维素还能够填充橡胶的微观孔隙，提高橡胶的致密性，从而改善橡胶的耐磨性。

第四节：纳米晶纤维素与天然橡胶的相容性纳米晶纤维素与天然橡胶具有良好的相容性，可以在天然橡胶中均匀分散。

研究发现，纳米晶纤维素与天然橡胶之间存在氢键和范德华力等相互作用，有利于二者的相容性提高。

此外，纳米晶纤维素的表面还可以通过表面改性等方法，进一步提高其与天然橡胶的相容性。

第五节：结论本研究通过添加纳米晶纤维素，成功实现了对天然橡胶的补强效果。

纳米晶纤维素能够显著提高天然橡胶的力学性能和耐磨性，并且与天然橡胶具有良好的相容性。

细谈纳米晶纤维素手性向列型液晶相结构的形成、调控及应用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！1 引言纳米晶纤维素( NCC) 也称为纤维素纳米晶体，是一种尺寸为几十到几百纳米的刚性棒状纤维素，具有高纯度、高结晶度和高杨氏模量等特性。

这种纳米尺度效应使其具有优越的力学性能以及超分子效应，同时结合其可降解和生物相容性的特点使其在制备高性能复合材料、组织工程、生物分子传感器、生物学矿化模板等领域引起了广泛的关注。

目前，NCC 在超分子水平上结合其特有的结构单元，采用自组装的方法制备出稳定的具有优异特性的新型纳米材料已成为该领域的研究热点。

NCC 在一定浓度的水溶液状态下，能够形成一种介于液体和晶态之间的有序液晶相，称为溶致手性向列型液晶相，也称为胆甾型溶致液晶相。

自Marchessault 等于1959 年在Nature 上发表了NCC 悬浮液存在双折射现象以来，这种既能够显示溶致型液晶相，又显示热致型液晶相的手性向列型液晶相结构受到了越来越多的关注。

NCC 的手性向列型液晶相结构可用于制备高强度、高模量和具有特殊光学性质的薄膜材料，也可以作为一种优良的模板制备含手性结构的多孔纳米材料，在手性催化、手性分离、催化剂载体以及传感器等领域具有潜在的应用价值。

近年来，NCC 手性结构的调控和NCC 基手性材料的研制、应用备受关注。

本文综述了NCC 手性向列型液晶相结构的形成机理、调控方法及应用研究进展，以期对手性材料的研制和其应用领域的拓展有一定促进作用。

2 NCC 手性向列型液晶相的形成机制及特征2. 1 NCC 手性向列型液晶相的形成机制高分子液晶是在一定条件下能以液晶态存在的高分子化合物，其特点是具有较高的分子量和液态下分子的取向有序及位置有序。

液晶高分子的特征有序性，将赋予材料特有的光学性质、机械性能和良好加工性。

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。