生物基聚多糖纳米晶:化学及应用
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2.4 结论和展望

通常不同来源和方法提取的聚多糖纳米晶的结构、形态和表面性质会有所差别。当然,不同的酸水解提取也会影响聚多糖纳米晶的性质,如硫酸提取的聚多糖纳米晶的热稳定性要远低于利用盐酸提取的。预处理提高了天然聚多糖的水解效率,得到高产率的聚多糖纳米晶。此外,需要进一步探索新型的绿色的聚多糖纳米晶的提取方法,实现更高效、产量更高的聚多糖纳米晶的提取。同时需要控制聚多糖纳米晶的尺寸、表面结构和性质,实现其在众多领域中的应用。

为了改善聚多糖纳米晶生产/利用率的整体经济效应,一种策略是利用生物乙醇的制备/生产过程中产生的富含纤维素的甘蔗渣或者副产物来提取聚多糖纳米晶。同样地,在聚多糖纳米晶的制备过程中水解副产物(低分子量)可作为生物乙醇的生产原料。另一个策略是通过优化工艺提高投入原料的整体利用率,将纤维素纳米晶和纤维素纳米纤维的整体转化率提高至约100%[154]。图2.35示出酸水解提取纤维素纳米晶和制备纤维素纳米纤维的工艺流程[154]。值得注意的是,采用不同水解方法(如酶处理[155]或者TEMPO氧化[156])制备的纤维素纳米晶和纤维素纳米纤维,在物理化学性质方面也略有不同。

图2.35 酸水解提取纤维素纳米晶和制备纤维素纳米纤维的流程[154]