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纳米纤维素

发布日期:2019-02-25 作者: 点击:

    纳米纤维素作为一种发展潜力的生物化学材料,它相比普通纤维素有机械强度高、比表面积大、高杨氏模量、亲水性强等特点,具有广阔的应用前景。综述了近年来纳米纤维素的研究进展,详细阐述了纳米纤维素的制备、改性的具体成果,并对其作为吸附剂处理废水的各项成果进行了论述。


纳米纤维


    纤维素经酸解后可粒径为纳米级别的棒状晶体——纳米纤维素,它相比普通纤维素有诸多优点,如机械强度高、比表面积大、高的杨氏模量、有较强的亲水性等,作为纳米复合材料领域的增强剂应用于诸多领域。纤维素是地球上含量丰富的有机材料,其年产量超过7.5×1010t,它广泛分布在高等植物中,除此之外还存在于海洋动物、藻类、细菌、真菌及无脊椎动物中。一般认为纤维素分子是由很多葡萄糖苷单元通过β-糖苷键结合起来的高分子链,这些结构单元不完全位于同一平面上,与葡萄糖苷一样,化学式是由C6H10O5单体聚合而成的高分子材料。此外,每个纤维素链相对于其分子轴的末端具有方向不对称性:一端具有半缩醛基团,起化学还原功能;另一端具有侧羟基,为非还原端。纤维素链内可形成大量的分子内和分子间氢键。正是因为它们的结构中存在大量的氢键,为其中进行接枝共聚各种不同的功能基团从而赋予独特的化学性能提供了可能。纤维素是结晶不完全的高分子材料,分子链分为结晶区和无定形区两部分,其结晶度根据来源不同存在很大的差异。而对纤维素的纳米化处理即提高纤维素分子的结晶区所占的比例,使其表面暴露出大量的羟基,从而使得一些表面修饰更易进行。然而保持纳米纤维素天然晶体结构的完整性,使其进行化学改性时结构不发生任何变化仍然是一项巨大挑战。


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