納米纖維素的研究進展

陳逸飛

摘 要：納米纖維素是指利用生物法、物理法或酸法將纖維素分離并提取出的納米級纖維素晶體，在食品、藥品等行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景，本文綜述了海內外納米纖維素的制備和研究進展。

關鍵詞：納米纖維素 ；研究進展 ；制備

納米纖維素可分散在水溶液中成為相對穩(wěn)定的膠體，有天然纖維素的生物降解性、可持續(xù)再生性等機能，并可進一步水解、細纖維化，很多性能可媲美高分子復合材料 ，被普遍應用于眾多行業(yè)。

本文主要根據(jù)海內外的有關文獻報道綜述了利用不同材料及方法制取納米纖維素的研究進展。

一、國內納米纖維素研究進展

1.棉短絨納米纖維素制備研究

Guan Ying Ting 等研究了棉短納米纖維素的制備：

（1）預處理：首先在 80 ℃烤箱中將短棉絨纖維干燥 2 小時并切成 2厘米長 ， 后使用粉碎機將其切成長度為0.5毫米的纖維 。

（2）酸解：取5 g處理過的棉短絨纖維與 300 毫升 64 %的硫酸混合 ， 于室溫下充分攪勻， 離心以除去酸液 。

（3）將300毫升蒸餾水和離心產(chǎn)物制成懸浮液 ， 置入容積為500毫升的塑料容器。

（4）將裝有懸浮液的容器進行超聲處理 ， 冰浴冷卻避免過熱，共4小時。

（5）離心除去殘余硫酸。

2.竹漿納米纖維素制備研究

楊少麗等研究了利用經(jīng)過硫酸鹽法或燒堿法處理過后的竹漿制取納米纖維素。

流程為：質量分數(shù)為55 %硫酸溶液與一定質量竹漿混合，超聲預處理，后在預設溫度下水解，獲得懸浮液，后離心并洗滌至 pH 6至7，產(chǎn)物進行超聲處理并干燥，得納米纖維素。并進行了了單因素實驗并用響應面法進行優(yōu)化。

二、國外納米纖維素研究進展

國外的納米纖維素研究開始更早，方法更加多樣完善，工藝方法和選用設備也都有所不同，取材也更廣且注重環(huán)保。

1.棉花和棉花桿納米纖維素的制備研究

Kobra Rahbar Shamskar等研究了利用棉花和棉花秸稈制取納米纖維素：

預處理：棉花制取漿液，用過氧化氫法漂白；棉花秸稈制漿制漿，用次氯酸鈉漂白。

納米纖維素制取：

1.5g勻漿與50ml 6.5mol硫磺酸在50攝氏度下反應5小時。后加入2.5ml冷水停止反應。超聲波處理，并利用離心機3500轉每分鐘處理15min。后將500毫升蒸餾水加入沉淀混合15min后加入氫氧化鈉使溶液呈中性。

液體狀ncc與兩倍體積的叔丁醇混合，反應10min后離心取出上清液，ncc攪拌后放入小杯，用冷凍干燥機處理。

三、結語

隨著科技的發(fā)展，納米纖維素的各種性質得到了廣泛而深入地研究，納米纖維素憑借著它特殊的結構和性質，在化工、材料、食品等領域將有越來越廣闊的前景。自然界中存在著大量的纖維素，全世界無時無刻不在產(chǎn)生生物質殘渣 ，如這些殘渣能夠被加以轉化而且充分利用，我們將擁有一種廉價而豐富的資源。隨著需求量的增大和自然環(huán)境的惡化，如何在保護自然環(huán)境的基礎上多快好省的制取納米纖維素并拓展其應用范圍也成為了新的研究熱點。

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