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纳米纤维素的表面改性
为了开发智能和可持续生物材料的复杂应用，我们的工作重点是纳米纤维素的表面改性。纳米纤维素可以进行改性以改善其表面特性，使其适用于生物医药、包装、纺织和水处理等行业的各种用途。已经讨论了多种物理和化学表面改性方法，包括机械处理、高压均质化和化学功能化。该研究还强调了用于检查表面改性纳米纤维素的不同表征方法的结果。尽管纳米纤维素具有潜力，但该综述解决了将其整合到许多应用中的困难，包括制造规模扩大、标准化和毒性问题。本文的结论强调需要继续研究和开发基于纳米纤维素的材料，以克服这些障碍并为一系列社会问题提供长期解决方案。
从脱蛋白大豆壳中提取的功能化纤维素的抗菌特性
通过改变溶剂类型（乙醇或甲苯）和适合量来优化合成程序。总体而言，氨基官能化过程是有效的，并且对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的活性非常出色，在所有情况下，实际上都完全消毒了。通过几种炭化技术研究了样品，表明溶液和纤维素类型对物理化学特征以及该过程的生态可持续性具有重大影响。尤其是，使用绿色乙醇和废物纤维素（相对于商业）的使用导致更高的适应性的剂量效率和最终材料的卓越热稳定性。有趣的是，木质纤维素SBH基质的存在变异的未经兴奋的化合物，尽管少量出现在抗菌活性方面，这也是至关重要的因素，假设残留的植物化学物质的作用。
蚯蚓肠道微生物群落及其在纤维素消化和热适应中的潜在作用
对温度和食物资源的适应是土壤动物（尤其是冷血动物）在其栖息地生存的两种主要适应策略，而肠道菌群会影响这些适应策略。蚯蚓通常被称为生态系统工程师，因为它们是土壤中动物生物量的最大组成部分。它们被视为土壤质量、健康和功能三角中的重要指标。然而，肠道菌群在蚯蚓大规模环境适应中的作用仍不清楚。我们探讨了中国东北（1661 公里）两种广泛分布的蚯蚓（Eisenia nordenskioldi Eisen 和 Drawida ghilarovi Gates）的肠道细菌群落及其在环境适应中的作用。根据我们的研究结果，肠道细菌群落的 α 多样性随着纬度的增加而降低，肠道细菌群落组成受年平均温度（MAT）和
基于纤维素和大豆蛋白质膜的可持续锂离子电池分离器
食品工业生产数百万吨的自然副产品。通过这项研究，我们遵循了一种使用丢弃的环境友好的策略，例如来自琼脂工业的大豆生产和海洋纤维素（Cell）的大豆蛋白分离株（SPI），以实现附加的价值应用。特别是，这项工作着重于基于大豆蛋白和纤维素的膜的发展，以及它们作为电池分离器膜朝着可持续储能系统的验证。基于物理相互作用，带有细胞的SPI膜与电解质显示出极好的兼容性。这些物理相互作用有利于膜的肿胀，在液体电解质中三天后达到1000％的肿胀值。膜的热稳定至180°C。经过液体电解质的约束后，观察到膜的微结构变化，但要保持多孔结构，而材料则易于处理。阴极半细胞中的离子电导率值，锂转移数量和电池性能分别为1C速率的5.8 ms.cm - 1、0.77和112 mAh.g-1。总体而言，考虑到环境精神问题和循环经济，可以证明可以根据废料获得更可持续的高性能锂离子电池。
用疏水纳米纤维素水凝胶修饰可溶性NPK释放，以增强效率肥料
可持续的生物材料实验室，森林产品开发中心，林业，野生动植物与环境学院，奥本大学，602 Duncan Drive，Al 36849，美国B化学系，约翰·霍普金斯大学，3400 N Charles ST，Baltimore，Baltimore，Baltimore，Baltimore 3400美国奥本大学农业学院园艺学院，美国阿尔州36849，美国
外源 β-葡萄糖苷酶的靶向整合增强了纤维素梭菌中的纤维素降解和乙醇生产
细菌 Clostridium cellulolyticum 是整合生物加工 (CBP) 的有希望的候选者。然而，需要进行基因工程来提高这种生物的纤维素降解和生物转化效率，以满足标准的工业要求。在本研究中，CRISPR-Cas9n 用于将高效的 β -葡萄糖苷酶整合到 C. cellulolyticum 的基因组中，破坏乳酸脱氢酶 ( ldh ) 表达并降低乳酸产量。与野生型相比，工程菌株的 β -葡萄糖苷酶活性增加了 7.4 倍，ldh 表达减少了 70%，纤维素降解增加了 12%，乙醇产量增加了 32%。此外，ldh 被确定为异源表达的潜在位点。这些结果表明，同时进行 β -葡萄糖苷酶整合和乳酸脱氢酶破坏是提高 C. cellulolyticum 中纤维素到乙醇的生物转化率的有效策略。
纳米纤维素复合材料作为带底盘的智能设备......
绿色和可持续材料的快速发展为应用研究领域开辟了新的可能性。此类材料包括纳米纤维素复合材料，它可以将许多组件集成到复合材料中并为智能设备提供良好的底盘。在我们的研究中，我们评估了将纳米纤维素复合材料转变为信息存储或处理设备的四种方法：1）纳米纤维素可以成为合适的载体材料并保护存储在 DNA 中的信息。2）核苷酸加工酶（聚合酶和核酸外切酶）与光门控域融合后可以由光控制；核苷酸底物特异性可以通过突变或 pH 值变化（读入和读出信息）来改变。3）可以实现半导体和电子功能：我们表明，通过碘处理纳米纤维素取代硅（包括微结构）而呈现电子状态。测量了纳米纤维素的半导体特性，并模拟了包括单电子晶体管（SET）在内的电位及其特性。电流也可以通过 G-四链体 DNA 分子由 DNA 传输；这些以及经典的硅半导体可以轻松集成到纳米纤维素复合材料中。4) 为了详细说明智能纳米纤维素芯片设备的小型化和集成化，我们展示了纳米纤维素中的 pH 敏感染料、纳米孔的创建和细菌膜上的激酶微图案以及数字 PCR 微孔。未来的应用潜力包括纳米 3D 打印和与 DNA 存储和传统电子产品集成的快速分子处理器（例如 SET）。这还将带来用于信息处理的环保纳米纤维素芯片以及用于生物医学应用和纳米工厂的智能纳米纤维素复合材料。
纳米纤维素纸半导体，具有3D网络结构及其纳米– Micro – Macro Trans尺度设计
摘要：用3D网络结构将纳米材料进行半导体表现出各种引人入胜的特性，例如电导，高渗透率和较大的表面积，这对吸附，分离和感应应用是有益的。然而，对这些材料的研究基本上受到其结构设计和电导率可调节性的跨量表有限的限制。为了克服这一挑战，提出了具有3D网络结构的热解纤维素纳米纤维纸（CNP）半导体。它的纳米 - 微型 - 宏反式尺度结构设计是通过结合碘介导的形态的延伸热解的结合以及在空间控制的纳米纤维纤维分散和造纸技术的空间干燥的结合，例如微型，牛皮纸，折纸，野生型和kirigami。通过温度控制的CNP的进行性进行性热解，从绝缘（1012Ωcm）到准金属（10-2Ωcm），通过温度控制的进行性渐进式热解（10-2Ωcm）广泛而系统地调节了该半导体的电传导，这超出了其他先前报道的Nananomeartials与3D网络。热解的CNP半导体不仅为从水蒸气选择传感器到酶促生物燃料电池电极的应用提供了可量身定制的功能，而且还提供了宏观设备配置的可伸缩和可穿戴应用的可设计性。这项研究提供了一种在结构和功能上设计的半导体纳米材料和全纳米纤维素半导体技术的途径。关键字：纳米纤维素，半导体，跨尺度结构设计，可调电性能，纸电子，定制的3D网络结构C
通过数字光对完全基于纤维素的水凝胶印刷...
我们报告了用于数字光处理的天然基于天然的复合水凝胶油墨（DLP）3D打印，完全由基于纤维素的材料组成。dlp可以通过光聚合化来生产复杂的构建体，已经被认为是一种环保的生产方法，但它仍然基于化石化学物质，这可能是将来的限制。相反，鉴于更环保的生产，天然墨水的发展将代表其广泛采用的进一步步骤。此处通过添加源自原始和功能化的油棕榈空果实束的生物装配纤维素纳米晶体（NC）来加强丙烯酸化羧甲基纤维素（MCMC）水凝胶，从而产生混合聚合物网络。证明，这种填充剂的添加不会影响制剂的光关节性能，同时通过改善机械性能，即使水的含量高（97wt％），也不会影响其可打印性。此外，可打印的水凝胶具有有趣的特征，例如受控肿胀和pH敏感性。使用具有设计特性和复杂几何形状的全天然衍生材料可以在许多领域（例如传感器，生物医学和软机器人）开放进一步的观点。
8ysz陶瓷复合材料和原位石墨化纳米纤维素
陶瓷基质复合材料（CMC）的8摩尔型Yttria-stabilized氧化锆（8ysz）与天然纤维纳米纤维素（0.75、1、2 wt％）混合在一起，由Spark等离子体烧结（SPS）制备。纳米纤维素明显改善了8YSZ陶瓷基质的致密化，并诱导了明显的晶粒尺寸细化。证明，在SPS加工过程中，纳米纤维素的原位石墨化导致6 nm薄的涡流石墨层同质覆盖8ysz陶瓷晶粒。通过电阻抗光谱法分析了介电性能，表明接近或低于≈1.6vol％石墨的低渗透阈值在上面，高于该阈值，而混合的离子电子传导占主导地位。CMC在还原条件下（5％H 2 /Ar at-Mosphere）至少稳定，直到800°C，高电导率为σDC= 0.17 SCM - 1，即使在900°C（8YSZ-2％CNF）也是如此。这些特征使8ysz-Nanocellulose CMC有望在中高温电化学设备中应用。