纳米纤维素的制备及应用研究进展

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1、林业工程学报，２０１６，１（５）：１－９ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｏｉ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１６．０５．００１纳米纤维素的制备及应用研究进展黄彪，卢麒麟，唐丽荣（福建农林大学材料工程学院，福州３５０００２）摘要：纳米纤维素作为纤维素基纳米材料的代表，不但保留了天然纤维素的性质，同时赋予纳米粒子以高强度、高结晶性、高比表面积、高抗张强度等特性，能够明显改善材料的光、电、磁等性能，在复合材料、精细化工、医药载体、药物缓释等领域具有广阔的

2、应用前景。进一步对纳米纤维素的结构进行调控，在纳米尺度操控纤维素超分子聚集体，进行结构设计并组装出稳定的功能性纤维素基纳米材料，即可以纤维素为原料构建具有优异性能的生物质材料，这也正是目前生物质材料和纤维素科学领域的研究热点。概括了目前纳米纤维素的主要制备方法：机械法、化学法和生物法，并对各种制备方法的优缺点进行了讨论，同时综述了纳米纤维素的应用状况，指出了纳米纤维素的制备及应用方面需要解决的主要问题及今后的发展方向。关键词：纳米纤维素；制备；纳米材料；应用中图分类号：ＴＱ３５３文献标志码：Ａ文章编

3、号：２０９６－１３５９（２０１６）０５－０００１－０９ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＨＵＡＮＧＢｉａｏ，ＬＵＱｉｌｉｎ，ＴＡＮＧＬｉｒｏｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｊｉａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｏｆｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｂａｓｅｄｏｎｃｅｌｌｕ

4、ｌｏｓｅ，ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｎｏｔｏｎｌｙｒｅｔａｉｎｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎａｔｕｒａｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｂｕｔａｌｓｏｈａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｈｉｇｈｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ，ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅ⁃ａ，ｈｉｇｈｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｏｔｈｅｒｓｕｐｅｒｉｏｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌ，ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏ

5、ｆｍａｔｅｒｉａｌｓｃａｎｂｅｍｏｄｉｆｉｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙｗｉｔｈｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｗｈｉｃｈｈａｓｇｒｅａｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａ⁃ｔｅｒｉａｌｓ，ｆｉｎｅｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｍｅｄｉｃｉｎｅｃａｒｒｉｅｒａｎｄｄｒｕｇｒｅｌｅａｓｅ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｆｏｃｕｓｅｓｏｎａｄｊｕｓｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｉｎｎａｎ

6、ｏｍｅｔｅｒｓｃａｌｅｒａｎｇｅｔｏｐｒｅｐａｒｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｙｅｘｃｅｌｌｅｎｔｂｉｏｍａｓｓｍａｔｅｒｉａｌｓｂｙｍｅａｎｓｏｆｍａ⁃ｎｉｐｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｃｅｌｌｕｌｏｓｅｍｏｌｅｃｕｌｅｓａｎｄｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｒｙｓｔａｌｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｌｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｎｄａｓｓｅｍｂｌｉｎｇｓｔａｂｌｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｂａｓｅｄｏｎｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｆｒｏｎｔｉｅｒａｎｄｈｏｔｓｐｏｔｏｆｂｉｏｍａｓｓｍａｔｅ

7、ｒｉａｌｓａｎｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓｃｉｅｎｃｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｍａｉｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｒｅｏｕｔｌｉｎｅｄ．Ｔｈｒｅｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｈｙｓｉｃａｌ，ｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄｔｈｅ

8、ｉｒａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｒｅａｌｓｏｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｉｎｖｏｌｖｉｎｇｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｉｎｔｈｅｂｉｏｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃａｌｃｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｏｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃ