邹竹帆 杨翔皓 王慧 邹杨 解洪祥 司传领

摘要： 基于目前纤维素纳米晶体的制备研究现状，本文综述了酸水解法制备纤维素纳米晶体的研究进展，重点介绍了传统无机酸水解法的影响因素以及其他4种新兴酸水解制备方法，包括可回收的有机酸水解法、绿色环保的固体酸水解法、高效的混合酸水解法、金属盐催化酸水解法。并指出开发金属盐催化剂是酸水解法制备纤维素纳米晶体未来发展的一个重要方向。

关键词：纤维素纳米晶体;酸水解;金属盐;催化剂

中图分类号：TS72    文献标识码：A     DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2019.03.011

Abstract： Based on the current research advances， the preparation progress of cellulose nanocrystals via acid hydrolysis was reviewed， with the focus on influence factors of traditional inorganic acid hydrolysis method， and the development of another four new methods in recent years including recoverable organic acid hydrolysis， environmental-friendly solid acid hydrolysis， high efficiency mixed acid hydrolysis and metal salt catalyzed acid hydrolysis.

Key words： cellulose nanocrystals; acid hydrolysis; metal salt; catalyst

纤维素是地球上含量最丰富的天然高分子化合物，作为一种重要的可生物降解和可再生的生物质资源，年产量约为1800亿t^[1]。因此，充分挖掘纤维素的应用潜能将对推动可再生资源的生态化利用、缓解石化资源紧张所带来的社会发展压力，乃至实现人类的可持续发展都具有重要意义。

纤维素是D-葡萄糖之间按照β-1，4-糖苷键连接的方式连接而成的线型高分子化合物。纤维素大分子的聚集，分子排列比较规整的部分称为结晶区;另一部分的分子链分布松散，排列不规则，称为无定形区^[2]。纤维素纳米晶体（CNC）又称纳米微晶纤维素（NCC）、纤维素纳米晶须（CNW）^[3]，由酸、酶或氧化剂选择性的水解或氧化降解纤维素的无定形区而保留结晶区得到的高度结晶的纳米材料，通常直径小于100 nm，长度在50～2000 nm之间，主要为棒状和球形两种形貌^[4]。CNC具有比表面积高、抗张强度大、密度低、膨胀系数小、表面的多羟基结构容易进一步修饰等优异的特性^[5]，且原料易得、可再生和生物降解。……