摘要
纤维素纳米晶(CelluloseNanocrystals,CNCs)是一种从天然纤维素中提取的具有优异光学性能的纳米材料,其在光学功能材料领域展现出巨大的应用潜力。
本综述回顾了近年来纤维素纳米晶光学功能材料的研究进展,首先介绍了纤维素纳米晶的结构、制备方法以及其独特的光学性能,重点概述了不同制备方法对纤维素纳米晶形貌、尺寸和结晶度的影响及其与光学性能之间的关系。
其次,综述了纤维素纳米晶光学功能材料在光学传感、生物成像、光催化等领域的应用,并详细讨论了纤维素纳米晶的表面改性、复合材料制备等改性策略对其光学性能的影响。
最后,展望了纤维素纳米晶光学功能材料未来的发展方向和面临的挑战,为其进一步研究和应用提供参考。
关键词:纤维素纳米晶;光学功能材料;制备;性能;应用
纤维素纳米晶是纤维素经酸解、酶解或机械处理等方法去除无定形区后,保留下来的具有高结晶度的棒状或球状纳米材料[1-3]。
其直径通常为5-70nm,长度为100-2000nm,具体取决于纤维素来源和制备方法。
CNCs具有优异的力学性能、高比表面积、良好的生物相容性和可降解性等特点,并且来源丰富、可再生,是一种环境友好的纳米材料。
CNCs最引人注目的特性之一是其独特的光学性能,包括手性液晶特性、光波导效应和荧光特性[4]。
CNCs的手性液晶特性源于其本身的手性结构和棒状形貌,使其能够选择性地反射特定波长的圆偏振光,形成颜色鲜艳的胆甾型液晶相[5]。
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