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（齐鲁工业大学（山东省科学院）生物基材料与绿色造纸国家重点实验室，山东济南，250353）

近年来，频繁发生的重金属污染事件已成为公众关注的重大环境问题之一。重金属不可生物降解[1]，会在生物体中积累，通过食物链威胁人类健康[2]。从环境中去除重金属离子的方法有沉淀、离子交换、吸附、反渗透、超滤和膜分离等。其中吸附由于具有原料来源广泛、操作简单等优点被认为是最有效的方法[3]。纤维素作为自然界含量最多的天然高分子材料，被广泛用于重金属离子的吸附中。纳米纤维素是指通过机械、化学等方法，从纤维原料中分离出的至少具有一维空间尺寸在1～100 nm 范围内的纤维素材料[4]。纳米纤维素包括纤维素纳米晶体[5]（cellulose nanocrystal，CNC）、纤 维 素 纳 米 纤 丝[6]（cellulose nanofibril，CNF）、细菌纤维素[7]（bacterial nanocellulose，BC）。纳米纤维素的大小、尺寸和形状在一定程度上由纤维素原料决定[8]。其中CNC的平均直径为5～70 nm，长度为100～250 nm；CNF 的平均直径为5～60 nm，长度几微米；BC 的平均直径为20～100 nm。由于纳米纤维素的纯度高、结晶度高、杨氏模量高和强度高等性能，加之其具有生物材料的轻质、可降解、生物相容性及可再生等特性，使其在高性能复合材料中显示出巨大的应用前景。将纳米纤维素制备成2D 材料（纳米纤维素膜），该膜具有较高的比表面积和孔隙率，其纤维表面暴露的功能基团对重金属离子等具有强烈的吸附作用。纳米纤维素基3D 材料（水凝胶和气凝胶）可通过亲水基团诱导重金属离子而聚集在水凝胶的表面，纳米纤维素的天然骨架可作为凝胶的吸附聚集剂[9]，因此，重金属离子的扩散和聚集进一步加速，提供了大量的重金属离子的吸附位点。……