摘要羧基化改性纳米纤维素(Carboxylated Nanocellulose, CNCF)是一类通过化学改性在纤维素表面引入羧基(–COOH)基团的功能性纳米材料。该材料兼具纳米纤维素的高强度、高比表面积以及良好分散性,并在表面羧基的作用下赋予了更优异的亲水性、反应活性和界面结合能力。本文将介绍羧基化改性纳米纤维素的制备方法、关键性能、典型应用领域及未来发展趋势,为科研人员与相关企业提供参考。羧基化改性纳米纤维素简介纳米纤维素是一种来源于天然纤维素的可再生绿色材料,具有高结晶度、轻质高强、可降解等优势。但原始纳米纤维素存在表面官能团单一、分散性不足、与其他材料相容性有限等问题。通过羧基化改性
一、引言纳米纤维素(Nanocellulose, NC)是一种来源于天然纤维素的绿色纳米材料,具有高比表面积、高结晶度、优异的力学性能和可再生性。然而,天然纳米纤维素表面富含羟基,表现出强亲水性,限制了其在非极性聚合物、油性体系及疏水性基材中的应用。为此,科研人员和企业通过化学改性或物理处理,将其表面转变为疏水性纳米纤维素,极大拓展了应用空间。关键词:纳米纤维素、疏水性改性、酯化、硅烷化、油水分离、复合材料二、疏水性纳米纤维素的制备工艺改性方法典型反应物/手段优点缺点酯化反应脂肪酸酐、硬脂酸酐、异氰酸酯工艺成熟,疏水性显著部分反应需有机溶剂硅烷化修饰三乙氧基辛基硅烷、甲基三氯硅烷疏水持久,适合
在绿色科技与可持续发展浪潮的推动下,纳米纤维素作为一种源自天然纤维素的纳米级材料,正凭借其高比表面积、高强度和生物可降解性等特性,成为材料科学领域的"明星材料"。然而,其表面丰富的羟基赋予的强亲水性,却成为限制其在非极性介质中应用的关键瓶颈。通过疏水改性技术赋予纳米纤维素防水、防油及与疏水基体相容的特性,正成为解锁其高值化应用的核心路径。一、技术突破:三大改性路径构建疏水屏障(一)物理吸附:绿色高效的表面修饰物理吸附法通过范德华力、氢键等弱相互作用,将表面活性剂、季铵盐或共聚物等疏水物质负载于纳米纤维素表面。天津科技大学团队利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性纤维素纳米晶体