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先进的纳米纤维素基材料
多糖和蛋白质等天然聚合物被广泛用作制造先进材料的基质[1-4]。在众多的天然聚合物中，细菌纳米纤维素 (BNC)、纤维素纳米纤维 (CNF) 和纤维素纳米晶体 (CNC)（即纤维素的三种纳米形式）目前在现代科学和技术领域备受关注[5-7]。这些纳米级纤维素基质的环保性质、独特性能和多种功能正在被研究，以设计先进的纳米复合材料和纳米杂化材料，应用于力学、光学、电子、能源、环境、生物和医学等众多领域。纳米材料特刊的标题为“先进的纳米纤维素基材料：生产、特性和应用”，汇集了来自世界顶尖科学家研究纳米纤维素的原创研究和评论文章。因此，本期特刊收集了一篇关于纤维素纳米材料表征的评论论文 [8] 和八篇研究论文，重点关注 BNC [9-11]、CNF [12-15] 和 CNC [16] 用作复合材料的增强材料 [13-15] 以及生产燃料电池的离子交换膜 [9]、组织工程和伤口愈合的贴片 [10, 11] 以及用于癌症治疗的纳米系统或纳米载体 [15, 16]。在题为“纳米级红外光谱表征纤维素纳米材料的最新进展”的论文中，Zhu 等人。 [ 8 ] 综述了当前最先进的纳米级红外光谱和成像技术，即基于原子力显微镜的红外光谱 (AFM-IR) 和红外散射扫描近场光学显微镜 (IR s-SNOM)，在表征纤维素纳米材料方面的应用最新进展。作者指出，AFM-IR 和 IR s-SNOM 是两种用于纳米级空间分辨率成分分析和化学映射的技术，还可以提供有关纤维素纳米材料的机械、热和电性能的深刻信息 [ 8 ]。Vilela 等人的研究。 [9] 证明了将 BNC（即微生物胞外多糖）与水溶性阴离子磺化木质素衍生物（即木质素磺酸盐）和天然交联剂（即单宁酸）结合起来生产具有良好机械性能（最大杨氏模量约 8.2 GPa）和吸湿能力（48 小时后约 78%）和最大离子电导率为 23 mS cm−1（在 94 ◦ C 和 98% 相对湿度下）的独立均质膜的可行性。尽管所实现的电导率值与文献中报道的其他全生物基离子交换膜相当或更高，但它们仍然比目前燃料电池中使用的标准商用 NafionTM 离聚物低两个数量级。尽管如此，作者认为，这项研究可能有助于开发环境友好型导电隔膜的漫长而艰辛的道路，特别是通过利用农业和工业副产品的剩余原材料 [ 9 ]。Kutov á 等人的研究也同样有趣。[ 10 ] 研究了干燥方法（风干或冷冻干燥）和随后的氩等离子体改性对导电隔膜的影响。
口腔的细菌纤维素粘合剂复合材料...
口腔以伤口和溃疡的形式表现出来（Nguyen＆Hiorth，2015; Sankar等人，2011年40）。 微生物，唾液和组织剪切力的动态环境使局部治疗变得复杂。 由于粘合剂故障（<24 h），结构完整性的丧失或其组合43（Boateng等，2014; Davidovich-Pinhas＆bianco-Peled，2014; Hearnden等，2012; Hearnden et al。，2012; Laffleur 44＆Kküpepersan al an al al an al an al an al an al an al an al an al an an al an al an al an an al an al an al an al an al an al an al an al an al and a an and 201; 替代方案是液体45或凝胶的频繁应用（3-5/天），导致患者依从性差。 商业粘膜粘附设计基于水46肿胀聚合物，这些聚合物通过组织表面的聚合物纠缠粘在软组织上（Smart，47，2014年）。 设计相对安全，但是不受控制的吸水会导致48个粘附力随着时间的推移而恶化（0.5-5 kPa，假设面积为2 cm 2）（El Azim等，2015; Kumria等； Kumria et 49 al。 因此，水凝胶50结构在脱落前的固定量为6-8小时（Nafee等，2004； Perioli等，51 2004； Santocildes-Romero等，2017）。 如果肿胀52稳定，粘附性设计将得到改善，从而防止凝聚力和粘合性衰竭（Smart，2014）。 延长保留率将导致口腔病变处增加接触时间增加，扩展治疗剂量并提供屏障54（Colley等，2018; Santocildes-Romero等，2017）。 55口腔以伤口和溃疡的形式表现出来（Nguyen＆Hiorth，2015; Sankar等人，2011年40）。微生物，唾液和组织剪切力的动态环境使局部治疗变得复杂。由于粘合剂故障（<24 h），结构完整性的丧失或其组合43（Boateng等，2014; Davidovich-Pinhas＆bianco-Peled，2014; Hearnden等，2012; Hearnden et al。，2012; Laffleur 44＆Kküpepersan al an al al an al an al an al an al an al an al an al an an al an al an al an an al an al an al an al an al an al an al an al an al and a an and 201;替代方案是液体45或凝胶的频繁应用（3-5/天），导致患者依从性差。商业粘膜粘附设计基于水46肿胀聚合物，这些聚合物通过组织表面的聚合物纠缠粘在软组织上（Smart，47，2014年）。设计相对安全，但是不受控制的吸水会导致48个粘附力随着时间的推移而恶化（0.5-5 kPa，假设面积为2 cm 2）（El Azim等，2015; Kumria等； Kumria et 49 al。因此，水凝胶50结构在脱落前的固定量为6-8小时（Nafee等，2004； Perioli等，51 2004； Santocildes-Romero等，2017）。粘附性设计将得到改善，从而防止凝聚力和粘合性衰竭（Smart，2014）。延长保留率将导致口腔病变处增加接触时间增加，扩展治疗剂量并提供屏障54（Colley等，2018; Santocildes-Romero等，2017）。55
使用纤维素从光刻废物中恢复溶剂...
由AygenSavaşAlkan提交，部分履行了中东技术大学化学工程学硕士学位的要求，由HalilKalıpçılar博士教授，Pretied and Applied Sciences研究生院，PınarCiseciences研究生院PınarCharissScience教授，PınarCasalık博士。Zeynep博士Zulfaz博士EMECEN主管，化学工程，METU检查委员会成员：LeventYılmazChemical Engineering教授，Metu Assoc。 Zeynep博士ÇulfazEmecen Chemical Engineering，Metu教授BirgülTantekinErsolmaz Chemical Engineering，伊特·艾协会。 METU助理Erhan Bat Chemical Engineering博士。 EmreBüküşoğlu博士，MetuZeynep博士Zulfaz博士EMECEN主管，化学工程，METU检查委员会成员：LeventYılmazChemical Engineering教授，Metu Assoc。Zeynep博士ÇulfazEmecen Chemical Engineering，Metu教授BirgülTantekinErsolmaz Chemical Engineering，伊特·艾协会。 METU助理Erhan Bat Chemical Engineering博士。 EmreBüküşoğlu博士，MetuZeynep博士ÇulfazEmecen Chemical Engineering，Metu教授BirgülTantekinErsolmaz Chemical Engineering，伊特·艾协会。METU助理Erhan Bat Chemical Engineering博士。 EmreBüküşoğlu博士，MetuMETU助理Erhan Bat Chemical Engineering博士。EmreBüküşoğlu博士，MetuEmreBüküşoğlu博士，Metu
基于药品/医疗应用的纳米纤维素的高级功能材料
摘要：纳米纤维素（NCS）具有出色的特征，已被证明是我们时代最有希望的“绿色”材料之一，并受到纳米材料的搜索者的特别关注。基于NCS最理想的特性，例如生物兼容性，生物降解性及其特殊的物理化学特性，设计了具有广泛生物医学应用的新功能材料。在这种领域的快速发展的压力下，必须在全面的审查中综合成功和新要求。这项工作的第一部分简要审查了NCS（纤维素纳米晶体（CNC），纤维素纳米纤维（CNF）和细菌纳米纤维素 - bnc），以及基于NCS的主要功能材料（以及基于NCS的主要功能材料）（水文，Nanocos，nanocompos和Nanocompos）。第二部分在过去的五年中对基于纳米纤维素的材料的有前途的药物和医学应用进行了广泛的研究，这些研究已经在三个重要领域进行了讨论：药物交付系统，用于伤口 - 修复应用的材料以及组织工程。最后，对基于NCS的材料的体外和体内细胞毒性进行了深入评估，以及与其生物降解性相关的挑战。
纳米纤维素：多功能高级功能材料
纳米纤维素是指纳米级至少具有一个维度的纤维素材料。It is the most abundant natural polymer on Earth, extracted from plants termed plant cellulose ( Yadav et al., 2021 ), produced by microbial cells called bacterial cellulose (BC) or bacterial nanocellulose (BNC) ( Ul-Islam et al., 2021 ), and synthesized enzymatically such as by the cell-free enzyme systems, named as bio-cellulose ( Ullah等人，2015年； Kim等人，2019年）。在过去的几十年中，纳米纤维素的不同形式，包括纤维素纳米晶体（CNC），纤维素纳米纤维（CNF）和BNC，由于其丰富性，可再生和物理上的高表面和物理性能，并引起了人们对创新材料的发展的极大关注亲水性，可可性，多功能性和出色的生物学特征（生物相容性，生物降解性和无毒性）。可以通过添加其他天然和合成聚合物，纳米材料，粘土和其他材料以及通过掺入其他官能团（例如肽）来调整这些特性（Malheiros等，2018）。与CNC和CNF不同，可以通过改变产生纤维素的微生物细胞的生长和培养条件来调整BC的结构特征（Ullah等，2016）。纳米纤维素的表面化学，孔隙率，纤维取向和物理结构可以在宏观，微观甚至纳米级进行控制。此外，纳米纤维素还具有有限的生物相容性和光学透明度。以凝胶，薄片，膜，膜，膜，颗粒，纤维，纤维，纤维，纸张，管子，胶囊，海绵，层压和涂料的新颖和涂料的新颖和涂料应用在食品中（Cazón和Vázón和Vázquezquezquez，20221; Du等人，2019年），伤口敷料（Mao等，2021; Wang等，2021），药物输送（Li等，2018; Raghav等，2021），3D印刷的生物联系（McCarthy等人（McCarthy等）（McCarthy等，2019; 2019; Fourmann et al。，2021年），远处的远处（Fareenge），远处的Shereng al al al an。 Al。，2019年），膜过滤器（Yuan等，2020），纺织品（Salah，2013），柔软的显示器（Fernandes等，2009），面罩（Bianchet等，2020）等。全球环境降解问题，自然能源的耗尽，与健康相关的问题和其他人类需求极大地将与材料相关的研究推向了从可再生资源（即纤维素，半纤维素，木质素，木质素）和微生物（即（I.E）（即bnc，bnc）进行材料的材料的材料（即纤维素，半纤维素，木质素），用于使用各种聚合物材料的使用。尽管从此类来源获得的纳米纤维素具有独特的特征，但它不具有抗菌活性，抗氧化活性，电磁特性和催化活性等特征，这是其专业应用所需的。植物纤维素虽然廉价来源，但需要复杂的提取程序和合成后处理
柔性导电基于聚合物的纤维素底物用于ON
摘要：通过电吡咯（PPY）或聚（3,4-乙基二氧噻吩）（PEDOT）成功制造了柔性电活性纤维素的底物（PEDOT），在硫酸钠硫酸钠（SDS）的存在下，在铂金糖纤维蛋白纤维素蛋白酶底物上。结果表明，将导电聚合物均匀地沉积在铂涂层的纤维素底物上，而不会损害基质的sublosro粗糙度地形。实际上，通过在纤维素纸的各个纤维上沉积导电聚合物的沉积，这在调节细胞粘附，增殖和迁移方面非常重要。通过支持永生的人角质形成细胞（HACAT细胞）的附着和增殖，各种基于纤维素的论文表现出良好的机械和结构特性以及良好的细胞相容性。此外，事实证明，铜（Cu 2+）和锌（Zn 2+）离子已成功地掺入这些PPY-和PEDOT-纤维素底物中。PEDOT导致Cu 2+和Zn 2+离子的掺杂较高，这通过离子释放研究证实。与PPY-纤维素底物相比，PEDOT-纤维素底物表现出明显更高的机械性能，更好的初始细胞附着和更高的电化学电容。总体而言，结果表明，PEDOT-纤维素底物可能是智能皮肤敷料的更好选择，皮肤和人造设备之间的集成接口或可植入的电子材料。
基于纳米纤纤维纤维素/聚体杂交气凝胶的形式稳定相变复合材料具有极高的能量存储密度和提高的光热转化效率
容量，合适的相变温度和化学稳定性。17 - 20然而，N-烷烃在太阳能利用中的大量应用是在相变期间受到液体泄漏问题的严重限制。将N-烷烃封装以形成核心 - 壳微囊被认为是一种有效的方法。但是，封装过程始终很复杂，并且封装的PCMS的相变焓显着减少。21 - 23因此，迫切需要制造含有高相变焓，形状和热稳定性的PCM的N-烷烃。最近，已引起广泛的关注，以浸入三维（3D）气凝剂中的PCM，以构建形状稳定的防漏PCM复合材料。24 - 26尤其是纳米 - 闪烁的纤维素（NFC）气凝胶不仅可以有效地防止固体 - 液态PCM的泄漏，而且还可以对环境友好。因此，有必要以NFC气凝胶作为支撑材料研究固体 - 液相变化材料。Kim等。 27使用甲基纤维素（CMC）制备的碳泡沫。 此外，复合PCM（CPCM）通过真空浸渍将促红节醇纳入纤维素碳泡沫中。 热循环测试表明，与纯赤丝醇相比，CPCM表现出的相变焓损失要少得多。 这些结果可能发生了，因为碳泡沫的孔可以防止促赤醇的泄漏，从而最大程度地减少了通过毛细管热循环测试期间的潜热损失。 Lei等。 28通过准备了一种新颖的CPCMKim等。27使用甲基纤维素（CMC）制备的碳泡沫。此外，复合PCM（CPCM）通过真空浸渍将促红节醇纳入纤维素碳泡沫中。热循环测试表明，与纯赤丝醇相比，CPCM表现出的相变焓损失要少得多。这些结果可能发生了，因为碳泡沫的孔可以防止促赤醇的泄漏，从而最大程度地减少了通过毛细管热循环测试期间的潜热损失。Lei等。 28通过准备了一种新颖的CPCMLei等。28通过
Nata De Coco 生物纤维素干燥工艺的潜在用途...
摘要 — 印度尼西亚是世界第二大椰子生产国，其产品之一是椰果，椰果由椰子水通过发酵工艺加工而成。椰果是生物纤维素的一种来源，可用作高级隔音材料的原料。本研究的目的是确定生物纤维素椰果的干燥工艺，以用于隔音的潜在应用，并通过测试水分含量和扫描电子显微镜 (SEM) 分析形成的纤维素纤维。干燥过程在 (95 -100) o C 的温度下进行。在干燥的前 10 分钟内，椰果中遗忘的水蒸气似乎几乎是总水分含量的 ± (30-40)%，即游离水。这是因为椰果样品中所含的游离水含量仍然很大且容易释放，而在干燥的最后阶段，蒸发水分需要很长时间，因为它是结合水。干燥一直进行到获得恒定质量。本研究中平衡含水量 (Me) 的值采用亨德森方程，计算得出的值为 16.430828706902。在干燥结果中发现，干燥产生的生物纤维素椰果含有少量水分，真菌生长的可能性越来越小，从形态学上看生物纤维素可以用作隔音材料，因为它有孔隙和凹痕来容纳传入的声能，因此隔音应用的潜力很大。关键词：椰果、生物纤维素、隔音、吸音系数。1. 引言印度尼西亚是世界上第二大椰子生产国，椰子种植面积为 388 万公顷，如果使用比例为 97%（小农庄园），椰子产量最多可达 320 万吨。 34 年来，椰子种植园从 1980 年的 166 万公顷增加到 2017 年的 389 万公顷（工业部，2010 年）。与斯里兰卡和印度相比，印尼的椰子生产力仍然较低。无论是出口还是国内市场，对椰子制品的需求都在持续增长。椰子衍生产业可以通过多样化加工产品来发展，包括椰果、椰干、初榨油、油脂化学品和椰干。椰果的主要产品除了作为出口材料外，还可以通过多样化椰果衍生产品来利用其他潜力。将椰果中所含的生物纤维素用于生物片材、生物纤维素面膜、生物纤维纸浆和生物纤维粉，为产品多样化和增加出口提供了机会。目前，有很多向发达国家出口生物片材产品、生物纤维素面膜、生物纤维纸浆和生物纤维粉的需求 [10]。生物纤维素是一种由微生物发酵椰子水产生的多糖。椰果或其他使用微生物木醋杆菌的材料，如果将其放入在受控过程中富含氮和碳的椰子水中，它将能够形成椰果纤维。在这种情况下，细菌会产生酶，可以将糖排列成纤维素纤维链。在椰子水中生长的众多微生物中，成千上万的
通过设计纳米纤维素的排列来实现热管理
进化。[7–15] 有序的中观尺度特征除了满足其他生存相关需求外，还能够实现在恶劣环境条件下选择性和宽带反射太阳辐射和热能管理。[7–15] 从历史上看，它们引起了研究人员的极大兴趣。例如，几个世纪前胡克和牛顿就研究过这种结构。[16,17] 迈克尔逊在完成著名的光速测量多年后，研究了昆虫和鸟类的金属色彩和生动的反射。[18] 现代对自然界中可见光和红外光子反射起源的理解[1] 得益于直接纳米级成像以及光子晶体和超材料的理论建模和实验实现的最新发展。 [19] 虽然反射可见光谱范围内光的结构吸引了最多的研究兴趣，但人们也注意到，自然界中的许多光子结构可以在近红外范围内反射（超过 50% 的太阳辐射能量会转化为热量），通常用于鸟类、甲虫等的热管理。[2,4–6] 某些蚂蚁，例如 Cataglyphis bombycina，不仅利用宽带可见光和近红外反射（其银色外观的原因）在极端温度条件下生存，还通过辐射冷却散热。[20] 虽然最近已经开发出各种光子和超材料设计来稳健地控制选择性或宽带反射率并用于辐射冷却，但大自然不断通过揭示类似的热管理解决方案给我们带来惊喜。 [20–22] 此类解决体温调节问题的生物学方法（其中许多方法尚待发现和理解）对于启发仿生和生物衍生建筑材料的开发具有重要意义，而仿生和生物衍生建筑材料将是本文的重点。现代建筑的热管理技术需求在很大程度上与地球上不同生命形式在过去数亿年中面临的需求相似。在这段时间内，太阳一直是地球上最重要的能源，地球表面的环境温度也是如此（有一些地理和时间变化）。[20,22] 因此，自然界的热管理解决方案可用于开发更高效的建筑材料。各种光子反射器和热
纳米纤维素：从基础到高级应用
过去几年，纳米纤维素 (NC)，即纳米结构形式的纤维素，已被证明是当代最突出的绿色材料之一。由于 NC 材料具有丰富、高长宽比、更好的机械性能、可再生性和生物相容性等吸引人的优异特性，人们对此的兴趣日益浓厚。丰富的羟基官能团允许通过化学反应进行广泛的功能化，从而开发出具有可调特性的各种材料。在这篇综述中，基于对最新研究的分析（特别是过去 3 年的报告），描述和讨论了纳米纤维素，特别是纤维素纳米晶体 (CNC) 的制备、改性和新兴应用的最新进展。我们首先简要介绍纤维素的背景、其结构组织以及纤维素纳米材料的命名法，供该领域的初学者参考。然后，详细阐述了生产纳米纤维素的不同实验程序、其特性和功能化方法。此外，还介绍了纳米纤维素在纳米复合材料、Pickering 乳化剂、木材粘合剂、废水处理以及新兴生物医学应用中的一些最新和新兴用途。最后，讨论了基于 NC 的新兴材料的挑战和机遇。