推荐阅读｜东北林业大学陈文帅教授特约专论：植物细胞壁纳米结构与纳米纤维素的化学纯化处理结合机械解纤法制备

植物是生命的主要形态之一。经过在地球上漫长的演化，木材等植物材料已成为自然界中储量最为丰富的天然有机高分子材料。相比于合成高分子材料，植物材料具有原料可再生、蓄积量丰富、成本相对低廉等显著优势。植物材料具有多层级结构，在微观层面由一个个细胞堆砌构筑而成。植物细胞的主体物质存在于细胞壁中，以木材为例，其细胞壁又分为初生壁、次生壁以及胞间层。木材细胞壁主要以纤维素纳米纤丝（微纤丝、基元纤丝）—基体（半纤维素、木质素等）复合结构形式存在，这种结构对树木的性能和功能起到了至关重要的作用。采用化学纯化处理结合机械解纤策略，可以将细胞壁内部起支撑作用的纳米纤维素解离出来。高长径比的纳米纤维素具有一维纳米纤维结构、高结晶度以及优异的力学性能和热性能，在许多领域均展现出巨大的应用潜力。

东北林业大学陈文帅教授在专论中首先介绍了植物的多层级结构、细胞特征、细胞壁的生物合成以及细胞壁的纳米结构，随后系统地总结了植物纳米纤维素在利用化学纯化处理结合机械解纤法制备方面的研究进展。应用化学纯化处理可以破除植物细胞壁内的“抗解聚”屏障，将木质素以及绝大部分半纤维素去除。采用不同的机械解纤策略（高强度超声解纤、高速搅拌解纤、高压匀质解纤）处理植物纤维素浆，可以制得具有不同解纤程度和结构特征的纳米纤维素。最后，对当前植物细胞壁纳米结构和纳米纤维素机械解纤法制备研究存在的问题，以及今后重点研究方向进行了总结和展望。

上述工作以特约专论的形式发表于《高分子学报》2020年第6期(高分子学报, 2020, 51(6), 586-597, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20037)，通讯作者是陈文帅教授。

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陈文帅，男，1987年生，博士，教授，博士生导师。国家自然科学基金优秀青年科学基金项目获得者。2008年、2013年分别于东北林业大学木材科学与技术学科获得学士、博士学位（硕博连读）。主要从事木材物理学研究，研究工作专注于木材基纳米材料的机械法制备、自聚集组装及其衍生材料在环境、能源等相关领域的应用。

引用本文

王梦竹, 方颖, 李勍, 白璐璐, 于海鹏, 刘守新, 李坚, 陈文帅. 植物细胞壁纳米结构与纳米纤维素的化学纯化处理结合机械解纤法制备. 高分子学报, 2020, 51(6): 586-597

Meng-zhu Wang, Ying Fang, Qing Li, Lu-lu Bai, Hai-peng Yu, Shou-xin Liu, Jian Li, Wen-shuai Chen. Nanostructures of Plant Cell Walls and Individualization Methodology of Nanofibrillated Cellulose. Acta Polymerica Sinica, 2020, 51(6): 586-597 

 doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20037