纳米纤维素研究及应用进展Ⅰ
2024年纳米纤维素市场发展现状
2024年纳米纤维素市场发展现状概述纳米纤维素是一种新兴材料，具有出色的物理和化学性质，因此在众多领域中具有广泛应用的潜力。
本文将对纳米纤维素的市场发展现状进行综合分析，并探讨其未来发展趋势。
市场规模目前，纳米纤维素市场正呈现出快速增长的趋势。
随着对可持续发展和环境友好型材料需求的不断增加，纳米纤维素作为一种可再生绿色材料备受关注。
根据市场研究报告，纳米纤维素市场的年复合增长率预计将在未来几年内保持在两位数以上。
应用领域纳米纤维素在众多领域中都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：纳米纤维素在纸浆和纸张行业的应用纳米纤维素的添加可以改善纸浆和纸张的物理性能，如强度、透气性和光泽度等。
此外，纳米纤维素还可以增加纸张的吸墨性和耐久性。
这些优势使得纳米纤维素在纸浆和纸张行业中具有巨大的市场潜力。
纳米纤维素在纺织业的应用纳米纤维素可以用于纺织品的制备，以增强纺织品的强度和耐久性。
由于其优异的物理性能，纳米纤维素可以制造出更柔软、透气和舒适的纺织品，对人体皮肤更加友好。
因此，在纺织业中广泛应用纳米纤维素是一个趋势。
纳米纤维素在食品包装行业的应用纳米纤维素可以制作出具有优异的屏障性能的包装材料，以延长食品的保鲜期和防止食品变质。
此外，纳米纤维素还具有很好的抗菌性能，可有效杀灭食品中的细菌，提高食品的安全性。
因此，纳米纤维素在食品包装行业有着广阔的市场前景。
技术挑战虽然纳米纤维素市场前景广阔，但其应用仍面临一些技术挑战。
其中主要包括：生产成本目前，纳米纤维素的生产成本仍然较高。
要大规模应用纳米纤维素，需要降低其生产成本，并提升生产效率。
标准化纳米纤维素的生产和应用还缺乏统一的标准和规范，这给市场发展带来一定的阻碍。
制定纳米纤维素的标准和规范有助于促进其市场化进程。
环境影响纳米纤维素的制备过程可能会对环境造成一定的影响，例如消耗大量的能源和水资源。
因此，发展环保型的纳米纤维素制备技术是一个重要的挑战。
发展趋势尽管纳米纤维素市场仍面临一些挑战，但其未来发展仍然令人期待。
纳米纤维素材料的制备及应用研究
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。
纳米纤维素研究及应用进展
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。
纳米纤维素纤维的制备及其应用的研究共3篇
纳米纤维素纤维的制备及其应用的研究共3篇纳米纤维素纤维的制备及其应用的研究1纳米纤维素纤维的制备及其应用的研究纤维素是天然存在于植物细胞壁中的一种聚糖，其在工业、农业等领域中有着广泛的应用。
随着纳米技术的发展，纳米纤维素纤维的制备和应用也逐渐引起人们的关注。
纳米级的纤维素纤维是指纤维素在尺寸上达到了纳米级别，其直径一般在5-100纳米之间。
这种纳米纤维素纤维所具有的特殊性质，使得它在材料科学、医学、环境生态等领域具有广泛的应用前景。
然而，想要制备具备纤维素纳米级特征的纤维不是一件容易的事情。
传统的制备方法包括化学法、生物法和物理法等。
其中最为流行的是化学法，但由于该方法的副产物会对环境造成污染，并且该方法需要使用大量的化学药品。
因此，制备具备纳米级纤维素特征的纤维的研究局限于应用领域和研究水平不够高的地区。
随着科技的发展，一种新型的方法-电纺法逐渐走入人们的视野。
电纺技术被认为是制备纳米纤维素纤维的最佳方法之一。
其制备方法简单、成本低廉，而且不对环境造成污染。
电纺法的实现需要特殊的纺丝设备。
该设备将纤维素加入到有机溶剂中，再将该溶液通过电极的高压作用下产生电纺。
由于电极间的电场，这种方法可以制备出具有纳米级直径的纤维素纤维。
同时，这种方法还可以通过控制电纺设备的缺陷和拉伸条件来控制纤维素纤维的直径和质量。
纳米纤维素纤维的应用具有广泛的前景。
目前，它在生物医学、环境科学、电子工业、纸浆生产等领域都得到了广泛的应用。
例如，在生物医学领域，纳米纤维素纤维可以用于制备生物传感器、药物给药系统等，它的表面积大，更容易与细胞结合，具有良好的生物相容性。
而在环境科学领域，纳米纤维素纤维可以用于制备新型的油污染物吸附材料，具有高效，低成本的特点。
此外，在纸浆生产领域，纳米纤维素纤维可以替代传统的成纸材料，制成环保型的纸张。
总之，纳米纤维素纤维的制备和应用是纳米技术所涉及的一个热门领域。
电纺法被认为是制备高质量的纳米级纤维素纤维的最有效方法之一。
纳米纤维素的制备及其应用研究
纳米纤维素的制备及其应用研究随着科技的不断发展，纳米技术已经逐渐成为了研究的热点之一。
其中，纳米纤维素的应用研究也越来越受到人们的关注。
那么，纳米纤维素是什么？为什么会受到如此关注？如何制备和应用呢？下面我们将一一介绍。
一、什么是纳米纤维素？纳米纤维素是由纤维素分子通过纳米技术制备得到的一种纳米材料。
其中，所谓的“纤维素”就是指植物细胞壁和纤维组织中的主要成分之一，是一种具有分子链结构的多糖类物质。
而通过纳米技术将其制备得到的纳米材料，则具有高比表面积、高强度和高导电性等诸多优良性能。
二、纳米纤维素的应用1. 包装材料领域纳米纤维素在包装材料领域中应用广泛。
由于其具有优异的物理和化学性质，可以被用于制造纸张、纸板、纸浆等产品，也可用于食品包装和药品包装中，使其具有更好的密封性和保鲜性。
2. 生物医药领域纳米纤维素在生物医药领域中也有很多应用。
例如，可以被用于制备有生物相容性和生物可分解性的药物载体，也可用于制备伤口敷料和医用纱布等产品，具有促进伤口愈合和防止感染等功效。
3. 纺织品领域纳米纤维素在纺织品领域中也有不少应用。
由于其具有细致的纤维结构和高度的透气性，可以被用于制造高强度、高透气性和柔软舒适的纺织品，例如防紫外线、吸湿排汗和保暖等功能性服装。
三、纳米纤维素的制备纳米纤维素的制备主要有两种方法：溶液旋转和电纺。
1. 溶液旋转法溶液旋转法又称为“涂布法”，是一种将纤维素溶液涂覆在基板上并通过旋转来制备纳米纤维素的方法。
具体步骤为：首先将纤维素溶解于有机溶剂中，形成纤维素溶液。
然后，将溶液涂覆在旋转的基板上，经过一定的旋转速度和旋转时间后，纤维素分子会自组装成纳米纤维素。
2. 电纺法电纺法，则是通过将纤维素溶液置于高电压电场下，在其表面形成纤维素纳米纤维。
具体步骤为：将纤维素溶液注入导电丝网中，在施加高电压电场的同时，导电丝网会向纤维素溶液中放电，从而在纤维素表面形成纳米级纤维。
四、纳米纤维素的未来展望随着纳米技术的不断进步和发展，纳米纤维素在未来将有更广泛的应用前景。
纳米纤维素的应用
纳米纤维素是一种由纳米纤维素纤维构成的材料，具有极高的比表面积和特殊的物理化学性质。
由于其独特的特性，纳米纤维素在各个领域具有广泛的应用潜力。
以下是关于纳米纤维素应用的一些相关内容。
1.生物医学应用：纳米纤维素具有极高的比表面积和良好的生物相容性，可以应用于人体组织修复和再生领域。
例如，纳米纤维素可用于制备支架或人工血管，用于修复受损的心血管系统。
此外，纳米纤维素还可以用于制备药物传递系统，将纳米级药物粒子固定在纳米纤维素支架上，以提高药物的释放效率和治疗效果。
2.环境保护应用：纳米纤维素可以应用于水处理、土壤修复等环境领域。
纳米纤维素的高表面积和多孔结构，使其能够有效地吸附和去除水中的有害物质，如重金属离子、农药残留物等。
此外，纳米纤维素还可以用于土壤修复，将其作为载体材料，吸附和稳定有机污染物，提高土壤的污染修复效果。
3.纺织品应用：纳米纤维素可以用于纺织品的增强和功能化。
纳米纤维素纤维可以作为纤维增强剂，与传统纤维材料相结合，提高纺织品的强度和耐磨性。
此外，纳米纤维素还可以用于制备具有特殊功能的纺织品，如抗菌纺织品、防水纺织品等，提高纺织品的附加值和竞争力。
4.食品包装应用：纳米纤维素可以用于食品包装材料的制备。
纳米纤维素具有较好的抗氧化性和抗菌性能，可以延长食品的保鲜期，减少食品的腐败和浪费。
此外，纳米纤维素具有较好的物理性质，可以用于制备高强度的包装材料，保护食品免受外界影响。
5.新能源应用：纳米纤维素可以应用于太阳能电池、燃料电池等新能源装置。
纳米纤维素具有大量的孔隙结构和高比表面积，可以提供更多的活性表面，增强能源装置的反应效率。
此外，纳米纤维素还可以作为光动力材料，将太阳能转化为电能，并应用于光电器件中。
总之，纳米纤维素具有广泛的应用潜力。
通过进一步的研究和发展，纳米纤维素将在医疗、环境、纺织品、食品包装和新能源等领域发挥更大的作用，带来更多的经济和社会效益。
纳米纤维素的研究进展及其在造纸工业中的应用
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-氮化硼纳米片复合材料的制备及应用研究
纳米纤维素-氮化硼纳米片复合材料的制备及应用研究纳米纤维素/氮化硼纳米片复合材料的制备及应用研究近年来，纳米材料的研究和应用引起了广泛关注。
其中，纳米纤维素和氮化硼纳米片具有独特的性质和潜在的应用价值。
本文将针对纳米纤维素/氮化硼纳米片复合材料的制备方法和应用进行综述。
通过这项研究，我们可以深入了解这种复合材料的特性和潜在应用领域。
首先，我们来介绍纳米纤维素和氮化硼纳米片的特性。
纳米纤维素是一种由纤维素纳米结晶体组成的纳米材料。
它具有高比表面积、高比强度和优异的机械性能。
纳米纤维素具有天然来源、可再生、生物可降解等优点，因此在纳米材料领域具有广泛应用前景。
而氮化硼纳米片是由氮化硼晶体裂解形成的片状纳米物质。
它具有高硬度、高熔点、优异的热导率和电导率等特性。
氮化硼纳米片在电子器件、光学薄膜、纳米传感器等领域具有重要的应用价值。
针对纳米纤维素/氮化硼纳米片复合材料的制备方法，研究者们经过多次尝试和改进，提出了一种有效的制备技术。
首先，以纳米纤维素为基底，通过化学处理或物理温度调控等方法，使其表面产生一定的活性官能团。
然后，将氮化硼纳米片加入到纳米纤维素溶液中，通过静电作用或化学反应等方式将其吸附或连接到纳米纤维素表面上。
最后，经过热处理或离子交换等工艺，形成纳米纤维素/氮化硼纳米片复合材料。
制备好的纳米纤维素/氮化硼纳米片复合材料具有广泛的应用前景。
首先，在材料领域，该复合材料可以用于制备高性能纳米纤维素基复合材料，增强其力学性能和导热性能。
其次，在电子器件中，纳米纤维素/氮化硼纳米片复合材料可以作为薄膜材料或导电材料，用于提高器件的性能和稳定性。
再者，在环境领域，该复合材料可用于吸附染料、金属离子等污染物，具有环境友好和高效的特点。
此外，在医学领域，纳米纤维素/氮化硼纳米片复合材料的生物相容性和降解性能使其成为纳米药物输送系统、组织工程和可植入设备的理想材料。
综上所述，纳米纤维素/氮化硼纳米片复合材料具有独特的性质和广泛的应用前景。
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纤维 素具 有很 多优 越 的性质 ， 亲水性 、 性 、 物 可 降解 性 ， 如 手 生 以及 广 泛 的化 学 改 性 能力 。纤 维 素 大 分子 之 间 ， 纤维 素和 水分 子之 间 ， 或者 纤维 素大 分子 内部 都可 以形 成氢 键 ， 而这 些大 规模 的氢 键 网状 结 构 组 成 了纤 维素 的半 晶体 光纤形 态 ｌ 。 ２ ］
类似于 Ｂ Ｃ那 样具 有纳 米 尺度 的纤 维素被 称 为纳 米纤 维 素 ， 也包 括 纳米 尺 度 的纤 维 素 晶须 和纳 ］它
米 纤维 素复 合物 。 本 文对 纳米 纤维 素 的研究 和应 用进 展进 行 了综 述 ， 括其 制备 方 法和一 些新 的应 用 。 包
１ 纳 米 纤 维 素 的制备
１８ ８ ６年 ， ｒｗｎ首 次报 道 了 由木 醋 杆菌 （ ｅｏ ａｔｒｘ ｌ ｕ 合 成 了一种 胞 外呈 凝 胶 状 的物 质 ， Ｂｏ Ａｃｔｂ ｃｅ ｙｉ ｍ） ｎ 但
基 金 项 目 ： 等 学 校 学 科 创 新 引 智 计 划 资 助 （ ．１ １２０ ） 高 Ｎｏ １－—４ ； 作者简介 ： 晔（９７ ， ， 江宁波人 ， 华大 学高分子材料工程系本科生 ； 袁 １ ８ 一） 女 浙 东
９ ％ 。生物合 成 的纳 米纤维 素是 高纯度 的 ， ９ 其产 出率 与菌 种 有关 。天 然纤 维 素 可分 为 Ｉ型 和 Ⅱ型 ， Ｉ型 中又有 Ｉ 三斜 晶胞 ） 工。单斜 晶胞 ） （ 和 （ 两种 晶形 排列 方式 ， 同 的来 源产 出 的纤维 素 Ｉ Ｉ 是不 同 的 ， 不 ／ 木醋杆 菌产生 的 Ｂ Ｃ是 两种 晶型排列 的混合 物 ， 中 Ｉ。 其 型约 ６ ， 型 约 ４ 。 ０ Ｉ。 Ｏ
细 菌纤维 素相对 于植物纤 维素 的优越性 在于 ：１ 它是 一 种 纯纤 维 素 ， 有 高化 学 纯度 和 高结 晶度 ， （） 具 而植物纤 维主要 由纤维 素组成 ， 但它掺 杂其它 许多糖 类 ， 半纤 维 素或 木质 素 ；２ 它 的弹性 模量 为 一般 如 （） 植 物纤维 的数倍 至十倍 以上 ， 且抗张 强度高 ；３ 有很 强 的持 水能 力 、 高 的生 物适 应性 和 良好 的 生物 并 （） 较 可 降解性 ；４ 生物合 成过 程可调 控 。这使 细 菌纤 维 素在 食 品工业 、 （） ］ 造纸 工业 、 化妆 品 、 聚合 物增 强 、 无
Ｍｏａ ｒｎ等 用 两种不 同方法 ， 包括 平 常 的化 学 处 理 如酸 水 解 、 化 、 处 理 和漂 白 ， 剑麻 纤 维 制备 氯 碱 从
了纤 维 素 。
还有 一种 方法 是 酶解 ， 利 用 纤 维 素 酶 选 择 性 地 酶 解 掉 无 定 形 的纤 维 素 而 剩 下 部 分 纤 维 素 晶体 。 即
纤 维 素 的来 源 主要 是植 物 。棉花几 乎 是纯 的纤 维 素 ， 而木 材 等 则是 由纤 维 素 、 木质 素 、 纤 维 素 、 半 果 胶 等其 它碳 水化 合物 的 混合 体 。除 了植 物 以外 ， 动物 、 特定 的细 菌 、 藻 、 菌等 也 能 生成 纤 维 素 。其 中 海 真
本 文 的下 篇 《 米 纤 维 素 研 究 及 应 用 进 展 Ⅱ》 继 续 介 绍 纳 米 纤 维 素 在 生 物 ， 学 ， 强 剂 ， 纸 工 业 ， 化 ， 纳 将 医 增 造 净 传 导 ， 无 机 物 复合 ， 品 工 业 ， 性 复 合 物 等 方 面 的应 用 。 与 食 磁
到了纳米 级的 网状 结构 的纤维 素 ， 其纤 维直径 在 １ ～ １０ ｍ 之 间 ， 以用 于制 备 透 明的高 强度 纳米 复合 ０ ０ｎ 可
２ ２ ２ 化 学处理 ． ．
化学 处理植 物体来 制备纳米 纤维 素的最 主要 方法 是酸 或碱 的水 解 ， 也包 括用 表面 活
性剂 或生物 酶来 处理 。
关 键 词 ： 米 纤 维 素 ；电 子纸 ；生 物 模 板 ；磁 性 纳 米 复 合 物 纳
煎 专
纤维 素主 要 由植 物 的光 合作 用合 成 ， 自然 界取 之 不 尽 ， 之 不竭 的可 再 生天 然 高 分 子 。近年 来 随 是 用 着石 油 、 炭储 量 的下 降 、 油价 格 的飞速 增 长 、 国对 环境 污 染 问题 的 日益 关 注 和重 视 ， 煤 石 各 以及可 再 生 资
通 讯 联 系 人 ：ｑ ｇ ｄ ｕ ｅ ｕ ｃ ． ｓｉ ｈ ．ｄ ． ｎ ｎ＠
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７ ・ ６
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分
子
通
报
２１ 年 ２ ００ 月
由于无合 适 的实 验手段 以及产 量较低 ， 因此 未受到 重视 。细 菌 纤维 素 （ Ｃ） Ｂ 引起 人 们 更多 的 注意 是在 ２ ０ 世 纪后期 ， 而深入 的研究 则是从 Ｈｅｔｉ ｓｒ ｎ和 Ｓ ｈ ａ ｃ ｒｍｍ等 的研 究开 始 的 ， 们证 明了静 止和 冻干 的醋 酸 细 他 菌 细胞在 有葡萄糖 和氧 时能够合 成纤维 素 ， 且研究 出 了一 种 特 殊 的培养 基 ， 木葡 糖 酸醋 杆 菌在 实验 并 使 条 件下最 优化产 出纤维素 ｊ 。 Ｂ Ｃ的生物合 成是一个 很复 杂的过程 ， 从尿 苷二磷 酸葡 萄糖 开始 ， 过 ４个 主要 的 酶催化 反 应 ， 终 经 最
机物 合成等许 多方 面有很 大的应用 价值 。
１ ２ 用 植 物 制 备 纳 米 纤 维 素 ．
相对于细 菌纤维 素来说 ， 植物纤 维素必 须经过 化学处 理或者 机械粉 碎才 能得 到纳米尺 度 的纤 维素 。 １ ２ １ 物理处 理 ．． 物。 将竹子 纤维及其 单纤 维用石 盘高速研 磨 ， 结合热 碱 的预 处理 ， ａ ａ ａｈ 等 以竹子 为原料制 得 了 并 Ｔ ｋｈ ｓｉ 微纤 化的纤维 素 。 １８ ９ ０年 ， 用高 速 搅拌 机 处 理木 浆 ， ｈ ｂ ｋ等口 研 究 出 了一 种微 纤 维 化 的纤 维 素 ， Ｔ ｒａ 得
第 ２期
高
分
子
通
报
纳米 纤 维 素研 究 及 应 用进 展 Ｉ
袁 哗， 范子千 ， 青 沈
（．东华 大学 高分子 材料 与 工程 系；２ １ ．东华 大学 纤维材 料 改性 国家重点 实验 室 ， 海 ２ ０ ５ ） 上 ０ ０ １
摘要 ： 纳米 纤 维 素 是 一 种 新 型 的高 分 子 功能 材 料 ， 有 独 特 的结 构 和 优 良的 性 能 。特 别 是 细 菌 纤 维 素 ， 具 其
转化 为ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ维 素长链 分子 。
木醋杆 菌细胞 壁侧有 一列 ５ ￣８ ０ ０个 轴 向排 列 的小孔 ， 在适 宜条 件下 每个细胞 每 秒钟 可将 ２ ０ ０ ０ ０ ０个 葡 萄糖分 子以 １ ４糖 苷键相连 成聚葡 萄糖 ， 后从小孔 中分 泌 出来 形成 直径 １ ７ ｎ 的纤维 素丝 ， 随 ，一 然 ．８ ｍ 并 着分 泌量 的持 续增加 平行 向前 延伸 ， 邻 的几 根 微 丝之 间 由氢 键 相 互 连 接形 成 直 径 为 ３ ４ ｍ 的微 丝 相 ～ ｎ
约 在 ４ ０ ５ ０ ｍ。 ０ ０ｎ
图 ２ 用 硫 酸 溶 液 处 理 制 备 的纤 维 素 晶 须 的 ＡＦ 图像 Ｍ
Ｆｉ ｒ Ａ ＦＭ ｍ ａ ｅｌ ｌ ｓ ｈ ｓ ｒ ｒ ｐ ｅ ｙ ｔ ｒ ａ ｍ ｅ ｆｓ ｆ ｉ ｃｄ ｓ ｌ ｔｏ ｇｕ ｅ ２ ｉ ｇｅｏｆｃ ｌｕ ｏ ｅ ｗ ｉ ｋｅ ｓ ｐ ｅ ａｒ ｄ ｂ ｈｅ ｔｅ ｔ ｎｔｏ ｕｌｕｒｃａ ｉ ｏ ｕ ｉ ｎ
Ｌ 等 将 桑葚枝 条预处 理并漂 白后 ， １ ０ ４ ｗ 的硫 酸溶液 在 ６ 。 ｉ 用 ０ ｍＬ ６ ｗ／ ０Ｃ下水 解 １ ｇ漂 白后 的纤 ０ 维， 加冷却 水停止 反应并 进行 离心 ， 重复 的将沉淀搅 拌悬 浮再离 心 ， 到变成 胶状 的悬 浮液 。将胶 体透 再 直
第 ２期
高
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析并 用超 声波 处理 后 ， ４ 在 ℃下冷 冻并 加 氯 仿来 避 免 细 菌 生 长 。在 悬 浮 液 中， 维 素 晶须 的 重 量 份数 为 纤
１ ｗ 。ＡＦ 表征 了纤 维 素 晶须 的形 态 （ 图 ２ ， ４ ． 的 晶须直 径 范 围在 ２ —０ ｍ， 须 长度 大 ｗ／ Ｍ 见 ）有 ２４ ５３ ｎ 晶
Ｆｉ ｕ ｅ １ Ｍ ｏ ｅ ｏ ｉ ａｌ ｙ ｒ ｔ ｄ ＢＣ ｆ ｒｌ ｇ ｒ ｄ ｌ ｆｉ ｔ ｌｙ ｈ ｄ ａ ｅ ｉ ｉ ｎ ｉ ｂ ｓ
由于 Ｂ Ｃ不溶 于水 ， 以在特定 的培 养基 中实验 时 ， Ｃ会在 气 液 分界 面 上铺 展 生 长成 薄 膜状 ， 维 所 Ｂ 纤 素 分子 自组 装形成 了高膨 胀度 的 ３ 网状结 构 ， Ｄ 它具 有 明 显 的隧 道 和微 孔 结构 ， 而且 水 分 含量 可 以达 到
越来 越 多 的人 趋 向于 寻找 不 同于传 统纤 维 素来 源 的其他 原材 料 。Ｚ ｌａ ａ等 用 四种 不 同的酸 碱配 ｕｕ ｇ
比方法处 理 了香蕉 茎 ， 并得 到 了纤维 素微 纤 。实 验显 示 ， 当碱 的浓 度提 高时 ， 木质 素等 非纤 维 素物 质 大多 被 除去 。其原 因是 木 质素 等非纤 维 素成 分与 纤维 素 的相 互关 系不 仅仅是 表 面联 系 ， 是分 子链 之 问相 互 而 交 联 。所 以足够浓 度 的碱 溶液 使得 纤维 素微 纤溶 胀 ， 有利 于 杂质 的分离 。
从 制备来 源来 说 ， 纳米 纤维 素 可 以分 为植 物 纤 维 素 、 物纤 维 素 以及 细 菌 纤 维 素 。如被 囊 类 动 物可 动 以合成 动物 纤维 素 ， 醋杆 菌可 以合 成 细菌纤 维 素等 。而 现在 兴起 的还 有一种 是 纳米纤 维 素复合 材料 。 木 １ １ 用 细菌 制备 纳米 纤维 素 ．