水相体系中纳米纤维素的分散稳定性研究进展

作为新兴绿色多功能纳米材料,纳米纤维素在诸多高端领域均具有广泛的应用前景。然而,由于纤维素自身的分子结构特性以及纳米材料大比表面积等原因,纳米纤维素在水相体系中存在着易絮聚、分散性差等问题。为解决上述问题,近年来科研人员从多方面入手进行了诸多研究。本文从纤维素分子结构出发,基于静电排斥和空间位阻两种分散原理,系统综述了提高纳米纤维素在水相体系中稳定分散的研究及进展,并对纳米纤维素在水相体系中稳定分散的方法进行了归纳总结,以期为寻求绿色高效的稳定分散方法提供一定参考。     

纳米纤维素制备的研究进展

近年来,资源与环境问题越来越受到人们的关注。开发利用可再生资源以替代煤、石油等化石资源成为必然的趋势。天然纤维是自然界中分布最广的可再生的生物高分子物质。由其制备得到的纳米纤维素是一种绿色、环境友好的纳米材料,具有一些独特的性能,如可再生、可生物降解及良好的机械性能等。纳米纤维素的制备研究对新型材料的发展具有重要的意义。本文介绍纳米纤维素的制备方法及研究进展。     

不同形态纳米纤维素的制备方法研究进展

纳米纤维素是某一维度上为纳米尺寸的一种高分子聚合物,具有出色的可降解性、热稳定性、生物可相容性等优异特性,受到学者们的广泛关注.纳米纤维素的形态对其结构、性能具有重要影响.该文总结了4种不同形态的纳米纤维素[纳米纤维素晶(cellulose nanocrystal,CNC)、纤维素纳米纤丝(cellulose nano...     

纳米纤维素作为药物载体的研究进展

药物载体(Drug Delivery)通常由高分子纳米材料构成,可以控制药物释放速率,实现药物靶向运输功能.纳米纤维素具有良好的生物相容性、低毒性和可降解性等优良性能,可作为一种理想的新型药物载体材料.本文总结了近几年纤维素纳米晶体、纤维素纳米纤丝、细菌纤维素等作为药物载体的研究进展,并对其与药物分子的结合方式做了简单...     

纤维素纳米球的制备及应用研究进展

纤维素纳米球（CNS）是一种新型的纳米纤维素材料,由于其比表面积大、粒径均匀、生物相容性好等性质而被应用于Pickering乳液稳定剂、医药、载体材料等领域。CNS可以由天然纤维素制备,再生纤维素和丝光纤维素也是制备CNS的重要原料。本文总结了CNS的制备方法,包括化学法、机械法和酶解法或这些方法的组合,探讨了不同制备过程的成球机理,并综述了CNS的应用。最后,展望了CNS未来的机遇和挑战。     

纳米纤维素/纳米铜复合材料制备及应用研究进展

纳米纤维素/纳米铜复合材料兼顾了纳米纤维素的优异力学和光学性能、高比表面积、低热膨胀系数、环境友好等特性以及铜的导电、导热、抗菌等性能,近年来在锂离子电池、多相催化、抗菌领域有广泛的应用。本文首先分别介绍了纳米纤维素和纳米铜的制备方法和理化特性;重点阐述了纳米纤维素/纳米铜复合材料的制备方法（物理沉积法和化学还原法）、理化特性（导电性能、催化性能和抗菌性能）及其在电子器件、催化剂和抗菌材料的应用进展;最后总结了纳米纤维素/纳米铜复合材料存在的问题并展望了未来的发展趋势。     

纳米纤维素基血液接触性材料研究进展

纳米纤维素是在某一尺度上具有纳米级的纤维素材料,其具有优异的力学性能和良好的生物相容性,在血液接触性材料领域得到了迅速的发展。纳米纤维素材料具有可控的血液相容性,作为抗凝血材料和促凝血材料具有广泛的应用前景。本文讨论了纳米纤维素基血液接触性材料的制备方法,总结了其在抗凝血与促凝血中的应用,并就其未来应用进行了展望。     

纳米氧化锌-纤维素复合材料研究进展

纳米氧化锌（ZnO）具有的表面与界面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子隧道效应以及高透明度、高分散性等特点,使其在化学、光学、生物和电学等方面表现出许多独特优异的物理和化学性能而得到关注。纤维素作为自然界中含量最多、分布最广的天然高分子聚合物,其不仅来源非常丰富,而且无毒害、可再生、可生物降解,已成为当今研究的热点。纳米ZnO-纤维素复合材料充分发挥纳米ZnO和纤维素两者的优点被广泛应用于包装、医药、电化学等领域。本文介绍了制备纳米ZnO的几个重要方法,重点综述了纳米ZnO-纤维素复合材料的研究进展,对纳米ZnO-纤维素复合材料的研究方法及应用进行了展望。     

细菌纤维素湿膜的分散方法及分散过程研究

细菌纤维素湿膜极强的抗拉和抗撕裂能力对其解离丝化、配抄成形带来极大不利。本研究对比了BC湿膜的不同分散方法和分散效果,并对各方法的分散过程进行了探索。研究发现,高温下酸、碱法处理使BC分子链出现降解而产生多糖甚至单糖,但不能使纤维束状态和絮结的纤维得到解离;超声法处理时其"空化作用"仅使BC湿膜表面结合不紧密的纤维絮体剥离脱落,却难以打开细菌纤维素纤维之间的氢键连接,不适于分散细菌纤维素;而高速组织捣碎机和PFI磨两种机械设备利用强剪切力和摩擦效应可使细菌纤维间的氢键发生位移,进而纤维丝化离解,达到较好的分散效果,且捣碎机分散后细菌纤维与植物纤维配抄,可提高成纸强度达35%左右。     

羧基化纤维素纳米纤丝对单片层蒙脱土分散性能的研究

本研究使用纤维素纳米纤丝（CNF）作为分散剂制备分散稳定的单片层蒙脱土（MMT）分散液,探究了CNF羧基含量和长径比对单片层MMT分散液的分散稳定性、平均粒径、黏度和得率的影响。结果表明,2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物（TEMPO）氧化的CNF（TOCNF）对单片层MMT的分散性能优于羧甲基化CNF（CMCNF）。当羧基含量为1.24 mmol/g时,TOCNF展现出最佳的分散效果。此时,分散液中主要为单片层的MMT,其平均粒径为317 nm。进一步研究表明,当使用质量分数0.1%的TOCNF（1.24 mmol/g）为分散剂时,其分散MMT的最大初始质量分数为1.5%,此时,超声离心后的单片层MMT得率和质量分数分别为52%和0.78%。     

功能化纳米纤维素基重金属吸附剂的研究进展

本文分析了纳米纤维素基吸附剂对重金属离子的高效吸附、选择性吸附和荧光检测3种吸附研究进展,归纳了纳米纤维素基吸附剂的功能化方法和吸附机理,探讨了功能化纳米纤维素基吸附剂的研究现状,并对其在重金属废水处理应用中的发展前景进行了展望。     

纳米纤维素增强可生物降解聚合物的研究进展

本文综述了纤维素纳米晶体(CNC)和纤维素纳米纤丝(CNF)在增强可生物降解聚合物中的研究进展.主要介绍了两种纳米纤维素及其制备方法,阐述了纳米纤维素的增强机理和复合材料的构筑方法,详细论述了纳米纤维素在增强聚乳酸(PLA)、热塑性淀粉(TPS)、聚己内酯(PCL)应用的研究进展.最后简要分析了纳米纤维素增强可生物降解...     

基于纳米纤维素的电催化与储能材料的研究进展

纳米纤维素是由植物纤维或细菌制备的新型生物质纳米材料,具有高比表面积、优异的物理化学性能、良好的生物相容性.由于纳米纤维素的诸多优点,可发展其在电催化及储能材料中的应用.本文主要介绍了不同种类纳米纤维素的制备方法,以及纳米纤维素基复合材料在电催化与储能材料中的研究进展,并对其应用前景进行了讨论.     

纳米纤维素的疏水性及分散性研究进展

纳米纤维素以其比表面积大、机械强度高、结晶度高、生物相容性好等优异性质在纳米复合材料中具有很好的应用前景,但易于团聚、亲水性极强的特点严重限制了其应用发展。本文综述了近年来提高纳米纤维素疏水性以及在水和大部分有机溶剂中分散性的方法、各方法的反应原理以及研究进展,如表面吸附改性、酯化改性、偶联剂改性和接枝共聚改性来提高其疏水性;表面吸附改性、阳离子改性、TEMPO氧化体系改性、乙酰化改性、偶联剂改性和接枝共聚改性来改善其分散性。同时也展望了纳米纤维素研究的发展方向以及应用前景。     

纳米纤维素分散性及再分散性最新研究进展

纳米纤维素是具有诸多优异特性的绿色生物质材料,广泛应用于催化、光学、传感、储能等材料领域。纳米纤维素胶体即使在较低浓度时也容易发生絮聚,干燥后更是难以再分散。纳米纤维素的分散性与再分散性是决定其规模化生产、储存、运输、功能化改性及应用的直接因素。本文归纳了纳米纤维素分散性及再分散性的影响因素,阐述了改善纳米纤维素分散性及再分散性的研究方法与成果,提出采用物理或化学的方法改性纳米纤维素,解决高浓度/干态纳米纤维素工业化应用面临的亟需解决的分散性及再分散性问题,以期对纳米纤维素的规模化生产、改性及应用研究发挥良好的理论指导作用。     

纳米纤维素增强树脂基复合材料的研究进展

纳米纤维素作为一种绿色环保、可再生的新型功能高分子纳米材料,由于其具有密度低、比表面积大、刚性大等诸多优点,近些年来被广泛应用于树脂材料增强领域。本文首先介绍了纳米纤维素的种类及特性并例举了其在国内外几类常见树脂增强领域中的应用研究进展,其次探讨了纳米纤维素增强复合材料制备的关键因素,为纳米纤维素在相关领域的进一步应用和发展提供了参考,最后展望了纳米纤维素作为树脂增强材料的发展前景。     

Industrialization Progress of Nanocellulose in China

Nanocellulose, a kind of cellulose with nanometer sizes, has drawn great interest in the pulp and paper industry due to its unique structure and excellent performance. It can be divided into five categories: nanocrystalline cellulose (NCC), nanofibrillated cellulose (NFC), bacterial cellulose (BC), electrospun cellulose nanofibers (ESC), and precipitation regenerated cellulose nanofibers (PRC). In this paper, we reviewed the industrialization progress of nanocellulose in China. Furthermore, we proposed that efficient and environmentally friendly preparation methods and high value utilization would be the focus of nanocellulose development.     

氨基纳米纤维素的制备及其抗菌应用研究进展

良好的生物相容性和可降解性使纳米纤维素成为一种绿色材料,并广泛用于食品和化工等领域,将纳米纤维素进行氨基化改性得到的氨基纳米纤维素保留了纳米纤维素的优点,而且纤维表面的正电荷还增加了材料的抗菌性能,可应用于生物医药等领域。本文从纳米纤维素的制备入手,探讨了几类常见的纳米纤维素在制备方法和形貌尺寸等方面的特征和差异;重点介绍了纳米纤维素的氨基化改性方法,包括常用的氨基化试剂和改性工艺;最后综述了氨基纳米纤维素的抗菌机理和在抗菌材料中的应用。