韩彬彬， 韩元帅， 吴 煜， 江 华， 张 洋

(1. 南京林业大学 化学工程学院， 江苏 南京 210037； 2. 南京林业大学 材料科学与工程学院， 江苏 南京 210037)

·研究报告——生物质材料·

过硫酸铵氧化速生杨木残渣制备纤维素纳米晶体及其表征

韩彬彬1， 韩元帅1， 吴 煜1， 江 华1*， 张 洋2

(1. 南京林业大学 化学工程学院， 江苏 南京 210037； 2. 南京林业大学 材料科学与工程学院， 江苏 南京 210037)

以去除半纤维素的速生杨木残渣为原料，在70 ℃下按固液比1∶100(g∶mL)加入1.5 mol/L过硫酸铵溶液，处理16 h制备纤维素纳米晶体。所得样品为白色粉末状固体，得率(以原料中纤维素质量计)为57 %，氧化度为0.156，表面电荷为-42.15 mV。采用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、核磁共振等技术对得到的纳米纤维素进行表征。结果表明：过硫酸铵去除了原料中的木质素和残余的少量半纤维素，并有选择地将纤维素C6位置上的伯醇羟基氧化成羧基，纤维素纳米晶体保留了原纤维素的结构特征，结晶度为77 %，晶体结构以β晶型为主， 88.4 %的纤维素纳米晶体宽度在10～24 nm之间。

过硫酸铵；杨木残渣；纤维素纳米晶体；表征

纤维素纳米晶体(CNCs)是指纤维素通过可控的物理、化学方法处理去除其非结晶区部分，得到的一维尺寸在1～100 nm范围内的结晶区部分。CNCs不仅具有植物纤维素的生物相容性和可降解性，还具备纳米材料的较高的力学强度、较大的比表面积、超强的吸附能力和较高的反应活性等特性[1]。据报道纳米纤维素及其衍生物可应用于生物、医学、造纸和食品工业等诸多领域[2-3]。……