| 万笑瑄,刘欣悦,贾瑞萍,王梓荃,李棵,庞延君,许凤,张学铭.酸性低共熔溶剂预处理制备纤维素纳米纤维的研究[J].中国造纸学报,2026,41(2):24-31 |
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| 酸性低共熔溶剂预处理制备纤维素纳米纤维的研究 |
| Study on the Preparation of Cellulose Nanofibers via Acidic Eutectic Solvent Pretreatment |
| 投稿时间：2025-07-03 修订日期：2025-09-02 |
| DOI：10.11981/j.issn.1000-6842.2026.02.24 |
| 中文关键词: 纤维素 纤维素纳米纤维 低共熔溶剂 预处理 高压均质 |
| Key Words:cellulose cellulose nanofibers deep eutectic solvents pretreatment high-pressure homogenization |
| 基金项目:国家自然科学基金项目（22278035）。 |
| 作者 | 单位 | 邮编 | | 万笑瑄* | 1北京林业大学材料科学与技术学院,林木生物质化学北京市重点实验室,北京,100083 | 100083 | | 刘欣悦 | 1北京林业大学材料科学与技术学院,林木生物质化学北京市重点实验室,北京,100083 | 100083 | | 贾瑞萍 | 2临沂市平邑县 林业发展中心,山东临沂,273300 | 273300 | | 王梓荃 | 1北京林业大学材料科学与技术学院,林木生物质化学北京市重点实验室,北京,100083 | 100083 | | 李棵 | 1北京林业大学材料科学与技术学院,林木生物质化学北京市重点实验室,北京,100083 | 100083 | | 庞延君 | 1北京林业大学材料科学与技术学院,林木生物质化学北京市重点实验室,北京,100083 | 100083 | | 许凤 | 1北京林业大学材料科学与技术学院,林木生物质化学北京市重点实验室,北京,100083 | 100083 | | 张学铭* | 1北京林业大学材料科学与技术学院,林木生物质化学北京市重点实验室,北京,100083 | 100083 |
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| 中文摘要: |
| 利用不同有机酸（柠檬酸、苹果酸和乳酸）与2，3-环氧丙基三甲基氯化铵以物质的量比1∶2复合制备低共熔溶剂（DES），对阔叶木化学浆进行预处理，并结合高压均质处理制备纤维素纳米纤维（CNF），探究不同DES预处理对CNF性质的影响。结果表明，采用乳酸/2，3-环氧丙基三甲基氯化铵DES，在均质压力100 MPa的条件下均质处理15次制得的CNF性能最优，其平均直径降至12.95 nm，Zeta电位达-26.21 mV，静置9个月无分层；机理分析可知，DES对纤维素纤维润胀后选择性破坏纤维素的无定形区，有利于后续高压均质处理制成具有高比表面积和优异性能的CNF。 |
| Abstract: |
| Deep eutectic solvents （DES） were prepared by combining various organic acids （citric acid， malic acid， and lactic acid） with 2，3-epoxypropyl trimethyl ammonium chloride （molar ratio of 1∶2）. These DES were used to pretreat hardwood chemical pulp to prepare cellulose nanofibers （CNF） with a high-pressure homogenization process. The effects of pretreatment by different DES on the properties of CNF were investigated. The results indicated that the CNF produced using the DES of lactic acid/2，3-epoxypropyl trimethylammonium chloride with homogenizing for 15 times under a pressure of 100 MPa exhibited the best performance， with an average diameter reduced to 12.95 nm， a Zeta potential of -26.21 mV， and no phase separation after 9 months of storage. The analysis of the mechanism revealed that DES selectively broke down the amorphous regions of cellulose fibers after swelling， was conductive to subsequent high-pressure homogenization treatment to produce CNF with a high specific surface area and excellent properties. |
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