“双碳”目标下轻工化工专业化工原理课程改革初探

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作者 李运 殷国俊 +3 位作者 张晓龙 张文博 杨冬 曹珊 《中国造纸》 北大核心 2025年第5期191-197,共7页

在新工科与“双碳”目标指引及化工、轻工行业高质量转型升级的迫切需求下,以“贯彻课程思政、加强立德树人、紧跟学生需求”为指导思想,本文介绍了针对化工原理教学改革及对新工科人才培养模式探索的举措和成效。采用“学-研-创-用”... 在新工科与“双碳”目标指引及化工、轻工行业高质量转型升级的迫切需求下,以“贯彻课程思政、加强立德树人、紧跟学生需求”为指导思想,本文介绍了针对化工原理教学改革及对新工科人才培养模式探索的举措和成效。采用“学-研-创-用”逐级递进式教学法,构建“虚拟与现实联动、线上与线下一体、课内与课外互补”多元并举的育人平台,突出绿色低碳理念及可持续生物质资源利用,构建了“多维协同”的工程能力培养新思路,以期通过更加开放的教学理念、互动式的教学方法和全面的评价体系,提升轻工、化工专业学生的创新能力和综合素质。 展开更多

关键词 化工原理 生物质资源 绿色工程理念 课程改革 轻工化工人才培养

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“纤维素功能化与高值利用”专刊

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作者 吉兴香 李凤凤 《中国造纸》 北大核心 2025年第10期F0002-F0002,I0001,共2页

在全球科技革命与“双碳”目标驱动下,传统制造业正经历从资源依赖型向创新驱动型的系统性变革,以绿色化转型降碳、功能化升级拓高值场景、高端化跃迁破技术壁垒,重塑产业价值链。纤维素作为自然界储量最丰富的天然高分子,凭借可再生、... 在全球科技革命与“双碳”目标驱动下,传统制造业正经历从资源依赖型向创新驱动型的系统性变革,以绿色化转型降碳、功能化升级拓高值场景、高端化跃迁破技术壁垒,重塑产业价值链。纤维素作为自然界储量最丰富的天然高分子,凭借可再生、可降解、结构可设计的独特属性,已从传统造纸工业的基础原料跃升为替代化石材料、破解绿色发展瓶颈的战略资源,其多途径功能化与高值化开发,既是造纸产业延链、补链的关键,更是培育新质生产力、重塑全球竞争格局的核心动能。 展开更多

关键词 绿色化转型 高值利用 拓高值场景 降碳

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基于科教产教融合育人、实习实践虚实结合理念的轻化工程教学平台建设与实践 被引量：2

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作者 夏光美 吉兴香 +1 位作者 王强 李荣刚 《中国造纸》 北大核心 2025年第5期180-184,共5页

针对工科专业传统实践教学存在的实操环境危险、设备结构封闭等问题,基于“科教产教融合育人、实习实践虚实结合”的理念,本文提出了构建轻化工程虚拟仿真实践教学平台的策略,详细论述了轻化工程专业虚拟仿真实践教学平台建设的主要内容... 针对工科专业传统实践教学存在的实操环境危险、设备结构封闭等问题,基于“科教产教融合育人、实习实践虚实结合”的理念,本文提出了构建轻化工程虚拟仿真实践教学平台的策略,详细论述了轻化工程专业虚拟仿真实践教学平台建设的主要内容,并进一步分析了该虚拟仿真实践教学平台的特点。最后总结了笔者所在学校轻化工程专业在虚拟仿真实践教学平台的构建与实践中取得的一系列成果,以期为本校其他工科专业及省内外同类高校工科专业实施虚拟仿真教学提供借鉴与示范。 展开更多

关键词 科教产融合 轻化工程 虚拟仿真 实践教学

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芦苇NACO法制浆工艺的研究 被引量：1

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作者 李金泽 张凯 +5 位作者 甘鹏 许琦玺 刘刻峰 杨桂花 赵玉 陈嘉川 《中国造纸》 北大核心 2025年第5期73-80,共8页

本研究以芦苇为原料,系统地研究了其化学组分在NACO制浆过程中的溶出规律。结果表明,当用碱量(以Na2O计)为18%、碳酸钠占比90%、蒸煮温度140℃、蒸煮时间2 h、初始氧气压力1.4 MPa时,所得纸浆的性能最佳。此时,细浆得率44.9%、白度31.5... 本研究以芦苇为原料,系统地研究了其化学组分在NACO制浆过程中的溶出规律。结果表明,当用碱量(以Na2O计)为18%、碳酸钠占比90%、蒸煮温度140℃、蒸煮时间2 h、初始氧气压力1.4 MPa时,所得纸浆的性能最佳。此时,细浆得率44.9%、白度31.5%、卡伯值24.5,纸张物理性能表现优异,抗张指数、撕裂指数、耐破指数和环压指数分别为54.0 N·m/g、4.48 mN·m^(2)/g、3.30kPa·m^(2)/g和6.53 N·m/g,均优于传统氧碱法制浆工艺所得纸张的性能。NACO法的制浆机制可以总结为在NACO制浆过程中,碱性环境与氧气的相互作用促使阴离子过氧自由基(O_(2)^(-)·)和氢氧自由基(HO·)的产生,二者协同对木质素进行脱除。 展开更多

关键词 芦苇 NACO法 制浆 纸浆性能

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壳聚糖基水凝胶的构建及在抗菌医用敷料中的应用 被引量：1

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作者 孙筱 刘玉 +1 位作者 张群 孙洋洋 《现代化工》 北大核心 2025年第4期54-57,63,共5页

系统地介绍了几种具有代表性的壳聚糖水凝胶,包括负载抗生素壳聚糖水凝胶、负载活性物质壳聚糖水凝胶和含金属基无抗生素壳聚糖水凝胶,还对壳聚糖水凝胶在生物医学应用中的局限性和未来发展做了简明的评估。

关键词 壳聚糖 水凝胶 抗菌材料 生物医学

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3-氨丙基三乙氧基硅烷用量对3D打印连续亚麻纤维/聚乳酸复合材料性能的影响

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作者 李晓蔓 李鹏 +3 位作者 张京发 孔凡功 陶毓博 刘锴澎 《塑料工业》 北大核心 2025年第6期144-151,共8页

为了提高3D打印连续亚麻纤维/聚乳酸复合材料中纤维与树脂基体相容性,使用了不同质量百分数的3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对连续亚麻纤维进行表面处理,利用熔丝制造成型3D打印机并采用喷嘴内浸渍方法,打印出连续亚麻纤维/聚乳酸复合材... 为了提高3D打印连续亚麻纤维/聚乳酸复合材料中纤维与树脂基体相容性,使用了不同质量百分数的3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对连续亚麻纤维进行表面处理,利用熔丝制造成型3D打印机并采用喷嘴内浸渍方法,打印出连续亚麻纤维/聚乳酸复合材料。实验结果表明,随着偶联剂用量的增加,复合材料试件的拉伸强度和拉伸模量呈现先提高后降低的变化,当KH550质量百分数为2.5%时,复合材料的拉伸强度提高至122.7 MPa,拉伸模量提高至1.013 GPa。但所有使用KH550处理过的复合材料的冲击强度都低于未处理的复合材料。聚乳酸与亚麻纤维界面微观形貌表明,KH550用量的增加使复合材料内纤维与树脂之间的界面空隙先变小后变大。X射线衍射分析和差示扫描量热法分析表明,KH550处理后复合材料的结晶度增加,使得复合材料拉伸性能提高,但冲击强度降低。 展开更多

关键词 硅烷偶联剂 连续亚麻纤维 熔丝制造成型 界面空隙 拉伸强度

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纤维素的功能化改性方法及其高值化应用进展

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作者 付茂青 李凤凤 +2 位作者 田中建 张志礼 吉兴香 《中国造纸》 北大核心 2025年第10期1-14,共14页

纤维素作为自然界中储量最丰富的可再生生物质资源,其功能化与高值化利用是工业领域践行绿色可持续发展理念的关键路径之一。本文从纤维素结构与性质、功能化改性及高值化应用3个维度展开,重点阐述了基于本征性能优化、化学功能引入及... 纤维素作为自然界中储量最丰富的可再生生物质资源,其功能化与高值化利用是工业领域践行绿色可持续发展理念的关键路径之一。本文从纤维素结构与性质、功能化改性及高值化应用3个维度展开,重点阐述了基于本征性能优化、化学功能引入及复合协同增强的功能化改性策略,系统梳理了由纤维素先进功能化拓展衍生的多领域高值化应用进展,深入分析了其在功能化与高值化应用过程中面临的核心挑战,并对未来研究重点及发展方向进行了展望,以期为开发替代石油基材料提供创新思路和解决方案。 展开更多

关键词 纤维素 本征性能优化 功能化改性 高值化应用

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三元低共熔溶剂体系对废纸纤维的改善作用研究

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作者 李凤凤 陈学萍 +3 位作者 占正奉 张志礼 王圆圆 童国林 《中国造纸》 北大核心 2025年第10期86-94,共9页

针对废纸纤维回收利用后纤维质量及纸张物理强度下降等问题,本研究探究了氯化胆碱/丙三醇/草酸三元低共熔溶剂体系对废纸纤维性能恢复的影响,通过单因素实验探究发现较佳的处理条件为:废纸浆含水量10%,预处理温度80℃,预处理时间60 min... 针对废纸纤维回收利用后纤维质量及纸张物理强度下降等问题,本研究探究了氯化胆碱/丙三醇/草酸三元低共熔溶剂体系对废纸纤维性能恢复的影响,通过单因素实验探究发现较佳的处理条件为:废纸浆含水量10%,预处理温度80℃,预处理时间60 min,固液比1∶10,在此条件下纸张的抗张指数、撕裂指数、耐折度分别为15.8 N·m/g、4.27 mN·m^(2)/g和22次。随后,对预处理后废纸纤维的结构进行表征,结果表明,预处理后纤维的结晶度指数由原来的48.5%降低至40.8%,纤维表面出现更多的孔隙结构。 展开更多

关键词 三元低共熔溶剂 废纸纤维 纸张强度

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纤维素基碳材料作为氧还原反应催化剂的研究进展

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作者 孙奥然 张振中 +3 位作者 蒋成善 张磊 杨桂花 陈嘉川 《中国造纸》 北大核心 2025年第10期139-149,共11页

近年来,随着对清洁能源技术需求的不断提升,传统铂基催化剂因成本高、资源稀缺及稳定性差等问题受到限制,推动了非贵金属催化剂的研究发展。其中,以丰富的可再生纤维素制备的多孔碳催化剂具有低成本、高比表面积、有序可调的孔隙、良好... 近年来,随着对清洁能源技术需求的不断提升,传统铂基催化剂因成本高、资源稀缺及稳定性差等问题受到限制,推动了非贵金属催化剂的研究发展。其中,以丰富的可再生纤维素制备的多孔碳催化剂具有低成本、高比表面积、有序可调的孔隙、良好的化学稳定性和导电性等优点。本文系统总结了纤维素基碳材料的制备方法及形成机理,主要探讨了不同制备方法包括水热碳化法、化学/物理活化法、硬模板法和气凝胶碳化法对纤维素基碳材料结构和性能的影响,综述了其在氧还原反应(ORR)中的研究进展,比较了不同结构纤维素基碳材料的性能表现,并展望了其在ORR催化领域的研究与应用前景。 展开更多

关键词 纤维素 碳材料 催化剂 氧还原反应

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类木质素母体小分子对甲酸体系下纤维素酯化反应及纸浆可漂性的影响

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作者 张宏宇 倪书振 +3 位作者 张永超 陈晓倩 王兆江 秦梦华 《中国造纸》 北大核心 2025年第10期41-49,共9页

本研究采用类木质素母体小分子与甲酸组成的蒸煮体系探究蒸煮反应对纤维素结构影响,同时采用微晶纤维素模拟微观实验,对蒸煮后纤维素结构进行表征,探究甲酸体系下纤维素酯键含量,推测酯化反应发生位置,构建纸浆白度与漂白体系pH的关系... 本研究采用类木质素母体小分子与甲酸组成的蒸煮体系探究蒸煮反应对纤维素结构影响,同时采用微晶纤维素模拟微观实验,对蒸煮后纤维素结构进行表征,探究甲酸体系下纤维素酯键含量,推测酯化反应发生位置,构建纸浆白度与漂白体系pH的关系。结果表明,添加不同类木质素母体小分子与甲酸组成的蒸煮体系,在单一甲酸体系下,纤维素与甲酸酯化程度更高,纤维素上酯键含量为7.01%左右;根据核磁分析推测纤维素酯化发生在C2、C3和C6位。对蒸煮后的纸浆进行漂白发现,与未漂白纸浆相比,经6%NaOH和2%H_(2)O_(2)漂白后,纸浆白度由71.3%增加到81.4%,抗张指数由31.5 N·m/g降低到26.9 N·m/g。同时发现,添加类木质素母体小分子后蒸煮得到的纸浆与单一甲酸蒸煮得到的纸浆相比有相对较小的接触角,说明单一甲酸蒸煮会在纤维素表面生成更多的酯键。 展开更多

关键词 甲酸 类木质素母体小分子 纤维素甲酸酯 漂白

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导电水凝胶的设计策略及其在可穿戴传感器中的应用研究进展

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作者 钱金 傅英娟 +4 位作者 张永超 王长建 刘立峰 秦梦华 陈晓倩 《中国造纸学报》 北大核心 2025年第3期1-13,共13页

导电水凝胶因具有可调节的机械性能,以及良好的黏附性和生物相容性等特性,正日益成为智能可穿戴传感器领域的焦点。本文聚焦可穿戴传感器的应用需求,系统综述了导电水凝胶的主要合成方法与结构设计策略,深入阐述了具备自愈合性能、高黏... 导电水凝胶因具有可调节的机械性能,以及良好的黏附性和生物相容性等特性,正日益成为智能可穿戴传感器领域的焦点。本文聚焦可穿戴传感器的应用需求,系统综述了导电水凝胶的主要合成方法与结构设计策略,深入阐述了具备自愈合性能、高黏附性和防冻保水性及多性能复合导电水凝胶的研究进展,分析了导电水凝胶的性能优化策略,并对应用于智能可穿戴传感器领域的导电水凝胶所面临的开放性挑战进行了剖析,对未来的潜在研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 导电水凝胶 传感器 智能可穿戴设备

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基于分子动力学的纤维素在氯化胆碱/尿素中的溶解行为模拟研究

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作者 覃星添 胡殿赫 +2 位作者 秦利明 吴朝军 陈业红 《中国造纸》 北大核心 2025年第7期24-32,共9页

本研究采用模拟计算方法研究了氯化胆碱/尿素低共熔溶剂(DES)体系与纤维素微晶纤维相互作用的过程,旨在探讨其对纤维素结晶区发生的动力学行为。通过模拟探究了DES体系中纤维素分子间和分子内的氢键变化过程和规律。使用Cellulose Buil... 本研究采用模拟计算方法研究了氯化胆碱/尿素低共熔溶剂(DES)体系与纤维素微晶纤维相互作用的过程,旨在探讨其对纤维素结晶区发生的动力学行为。通过模拟探究了DES体系中纤维素分子间和分子内的氢键变化过程和规律。使用Cellulose Builder对纤维素建模,利用Gromacs软件进行了溶解体系动力学模拟。结果表明,氯化胆碱/尿素体系破坏了纤维素晶体中纤维素之间原有的氢键网络结构,纤维素晶型有一定程度的溶解,其中尿素起到了主要的作用,并且DES对分子内氢键的破坏程度大于分子间氢键,分子内氢键O_(2)-H——O6下降2.7个百分点;分子内氢键O3-H——O5下降0.8个百分点;而分子间氢键O6-H——O3下降0.6个百分点。氢键破坏主要发生在纤维素表面的羟基上,重建的氢键网络最后趋于稳定,形成稳定的纤维素包合体结构。 展开更多

关键词 纤维素 低共熔溶剂 分子动力学 氯化胆碱 尿素

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生物基水蒸气阻隔复合材料研究进展

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作者 李训淦 丁其军 +3 位作者 李洋 周焕宝 韩文佳 姜亦飞 《中国造纸》 北大核心 2025年第10期178-186,共9页

本文系统综述了近年来基于纤维素、淀粉、壳聚糖、蛋白质等生物基复合材料在水蒸气阻隔性能方面的研究进展,简要概括了生物基材料的水蒸气阻隔机理。同时,对生物基复合材料在食品包装、医药及农业等领域的应用进行了全面评述。最后,对... 本文系统综述了近年来基于纤维素、淀粉、壳聚糖、蛋白质等生物基复合材料在水蒸气阻隔性能方面的研究进展,简要概括了生物基材料的水蒸气阻隔机理。同时,对生物基复合材料在食品包装、医药及农业等领域的应用进行了全面评述。最后,对生物质基材料的未来发展方向与趋势进行了展望,为开发高性能、多功能生物基复合材料提供了理论指导和研究思路。 展开更多

关键词 生物基材料 水蒸气阻隔 纤维素 淀粉 壳聚糖

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基于第一性原理计算的二氧化钛掺杂物理化学性质迁移研究

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作者 胡殿赫 覃星添 +2 位作者 秦利明 吴朝军 陈业红 《中国造纸》 北大核心 2025年第5期120-130,共11页

本研究基于第一性原理的计算研究掺杂引起的二氧化钛晶体性能漂移的内在机理;从原子尺度,利用密度泛函理论(DFT),使用Material Studio(MS)中的CASTEP程序,计算了C、N、Fe、Ni、Cu、Ag、La和Ce 8种元素掺杂下二氧化钛体系的电子和光学特... 本研究基于第一性原理的计算研究掺杂引起的二氧化钛晶体性能漂移的内在机理;从原子尺度,利用密度泛函理论(DFT),使用Material Studio(MS)中的CASTEP程序,计算了C、N、Fe、Ni、Cu、Ag、La和Ce 8种元素掺杂下二氧化钛体系的电子和光学特性,得到了不同晶型体系的能带、态密度、介电函数和光学特性的理论数据。计算结果显示,所有掺杂体系较未掺杂体系均有禁带宽度减小的现象发生,表现为吸收光谱中近紫外乃至自然光区吸收强度的提高。通过对比未掺杂和掺杂体系的不同计算视图和数据发现,杂质元素C掺入后具有最明显的效果,掺杂体系表现出最低的带隙值,且可见光区吸收强度的提升最明显;Fe掺入后导致费米能级附近电子态密度大幅提高,体系中Fe的贡献高于Ti或O的贡献;稀土金属La、Ce的掺杂量在12.5%时表现不突出。 展开更多

关键词 密度泛函理论 二氧化钛 掺杂

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季铵化细菌纤维素的制备与抗菌性能研究

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作者 卢成帅 戎旭辉 +3 位作者 秦柯 孟光范 李霞 韩文佳 《中国造纸》 北大核心 2025年第10期24-32,共9页

本研究通过2-溴异丁酰溴与细菌纤维素(BC)分子链上的羟基发生溴代烷基取代,在BC链上锚定溴(Br)活性基团。随后,通过引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)技术,将二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)接枝到BC表面,制备季铵化细菌纤维素(QBC)。并系... 本研究通过2-溴异丁酰溴与细菌纤维素(BC)分子链上的羟基发生溴代烷基取代,在BC链上锚定溴(Br)活性基团。随后,通过引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)技术,将二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)接枝到BC表面,制备季铵化细菌纤维素(QBC)。并系统研究其结构、性能及抗菌机理。结果表明,随着季铵化接枝反应时间的延长,DADMAC逐步接枝至BC链上,并在反应24 h后制备得到样品QBC24。在此过程中,QBC24的表面粗糙度逐渐增加,其结晶度指数由80.37%显著降低至73.21%,而表面Zeta电位则由−25.4 mV跃升至25.1 mV。QBC24所携带的季铵盐阳离子能够有效破坏细胞结构,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均超过99%,展现出优异的广谱抗菌性能。 展开更多

关键词 细菌纤维素 抗菌性能 自由基聚合

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纳米纤维素在纸张染色中的应用研究进展

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作者 刘刻峰 李春晓 +3 位作者 武千禧 江峰 严金英 颜梅 《中国造纸》 北大核心 2025年第6期35-44,共10页

近年来,纳米纤维素因其独特的纳米特性、高比表面积、可生物降解性及丰富的表面官能团,在纸张染色领域展现出广泛的应用潜力。本文梳理了纳米纤维素的制备方法及功能化改性,同时系统地总结了纳米纤维素的助染机制及其在纸张染色中的应... 近年来,纳米纤维素因其独特的纳米特性、高比表面积、可生物降解性及丰富的表面官能团,在纸张染色领域展现出广泛的应用潜力。本文梳理了纳米纤维素的制备方法及功能化改性,同时系统地总结了纳米纤维素的助染机制及其在纸张染色中的应用进展,并对纳米纤维素在纸张染色中的应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 纳米纤维素 纸张染色 助染机制

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纳米纤维素疏水疏油功能化改性及应用研究进展

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作者 付斌 周蓉 +3 位作者 姚玉平 张博 赵巧巧 王胜丹 《中国造纸》 北大核心 2025年第10期50-56,共7页

纳米纤维素作为一种新型生物基材料,具有可再生、可降解性、高比表面积、力学性能优异等特点,但其表面含有大量亲水性羟基,限制了其在疏水疏油领域的应用。因此,纳米纤维素的疏水疏油功能化改性逐渐成为科技工作者们的研究热点。本文系... 纳米纤维素作为一种新型生物基材料,具有可再生、可降解性、高比表面积、力学性能优异等特点,但其表面含有大量亲水性羟基,限制了其在疏水疏油领域的应用。因此,纳米纤维素的疏水疏油功能化改性逐渐成为科技工作者们的研究热点。本文系统综述了纳米纤维素疏水疏油功能化改性原理、方法及应用领域,归纳了不同改性方法对应的产品特性,重点评述了疏水疏油改性纳米纤维素在食品包装、纺织领域、造纸行业的应用进展,分析了纳米纤维素基疏水疏油材料规模化应用存在的技术瓶颈与挑战,展望了纳米纤维素基疏水疏水功能材料的未来研究方向,为开发高性能纳米纤维素基疏水疏油材料提供理论支持。 展开更多

关键词 纳米纤维素 疏水疏油功能化改性 生物基材料

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