国外纳米木质纤维素研发概述

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1、Forum专题论坛国外纳米木质纤维素研发概述RecentForeignResearchandDevelopmentofNano-lignocellusics范金石（FanJinshi）[Abstract]Theresearchbackground,valuechain,application摘　要：概述了国外纳米木质纤维素的研究背景、areas,developmentplan,andpriorityfocusareasofnano-价值链、应用领域及开发措施和优先开发领域，介lignocellusicsinsomeforeigncountriesaresummarize

2、dinthis绍了纤维素纳晶和纤维素纳米复合材料的研究内容paper.Themainresearchprojectsandchallengesofdevelopingnanocrystallinecelluloseandcellulosicnanocomositearealso及遇到的挑战。introduced.1研究背景1.1纳米技术的内涵纳米技术的内涵包括三方面：1998年，R.Siegel博士曾撰文称，纳米技术是（1）材料尺寸为1～100nm。但是，生成了“下一次工业革命”，他所描述的技术进步对社会纳米尺寸范围的材料并不意味着一定采用了纳米技的影响见图1。由图1可

3、以看出，纳米技术继固体术。技术、生物技术之后将给社会带来深刻的影响，（2）纳米材料必须具有区别于常规物体的独且其影响程度要高于前两代技术。加拿大国家科特性能。如电学性能、物理性能、化学性能及光学学基金会专家组（Expertpanel，NationalScience性能。Foundation，Canada）亦认为，纳米技术对本世纪（3）这些独特性能必须具有可重复性和可控的影响至少要相当于微电子技术、医学成像技术、制性。计算机辅助工程技术和人工合成高分子材料技术对纳米材料的物理性质与常规材料不同。例如，[1]社会影响力的总和。纳米金的熔点远低于常态金的熔点（1064℃），而

4、且颗粒尺寸越小，熔点也越低：当颗粒半径为5100纳米技术nm、3nm和2nm时，熔点分别为900℃、770℃和生物技术500℃。纳米材料的颜色也往往不同于常规材料。固体技术例如，金是黄色的，而纳米金则呈红色。纳米技术社会影响还可以改变材料的表面性能。例如，透过用水冲过的纳米TiO2处理过的玻璃可以清晰地看到后面的实01950197019902010203020502070物，但未处理的玻璃表面上却因水的条纹而看不清年份图1几项主要技术对社会影响的变化趋势后面的物体。WorldPulpandPaperVol.29,No.465专题论坛Forum1.2纳米技术价值链地显示出

5、来。由纤维素制得的纳米结构材料如图32004年Lux研究人员在报告中提出的纳米技术所示。价值链如下所示：2.2纳米木质纤维素产品的性能及应用领域纳米木质纤维素产品的性能及应用领域可概括纳米材料中间纳米产品最终纳米产品如下：未加工利具有纳米纳米技术用的纳米尺寸特点的加工制成的（1）力学性能的调整与控制，如具有气凝胶结构材料中间产品最终产品结构的高强度轻量纸；纳米颗粒，纳米管，涂层，织物，记忆和汽车，服装，飞机，量子点，富勒斯碳，逻辑芯片，造影剂，计算机，电子装置，（2）表面功能性与调控，如具有疏水/亲水性树状高分子，纳米光学元件，外科整形药品，食品，塑料多孔材料等材料，超

6、导电线等器皿，器械等的生物传感器；（3）光学性能，如由光子级纳米结构制备的2木材与纳米技术专门的光学元件；（4）电子功能与传感，如印刷电子器件显示2.1木材/木质纤维素及其研究的特点器、太阳能电池、燃料电池、医疗传感器；木材/木质纤维素是一种普遍存在的蕴藏最为丰（5）木质纤维素结构调控，如改良的结构材富的自然生物资源，具有纳米级纤维结构，并具有料；可控的“自组装”（Self-assembly）性能。作为一（6）模拟智能纤维素结构，如压电电变阻和种纳米材料，木材/木质纤维素与其他纳米材料的相磁变阻；互作用还远没有得到充分的开发和利用，还可开发（7）热性能和功能性，如可控的

7、热传导性和出很多种功能与用途，同时，应用于生物材料分析热容量；的新技术在木质纤维素领域中应用，可以开发出木（8）聚合物相互作用及与水相互作用的调质纤维素的更多新用途，因此，木质纤维素的研究控，如增强结构稳定性；将成为开发生物质资源可持续性经济的基础。（9）纳米级多糖加工，如新型生物聚合物、林产品及部分纳米材料的尺寸可在图2中直观乙醇生物炼制；图2林产品的尺寸66国际造纸　2010年　第29卷　第4期Forum专题论坛由木材制得纤维素纳晶多壁纳米纤维素纳晶上木细胞的SiC颗粒上的铂簇管外径6～的金、铜、镍硅土内孔50～100µm宽200～7