纤维素纳米晶体（CNC）是基于生物的高长径比纳米颗粒，在全球范围内以每天数吨的量工业生产。CNC可用于改善各种材料的性能，例如乳液和泡沫，生物医学设备，电子产品和传感器，高粘度流体和聚合物复合材料。然而，它们这样做的能力高度依赖于它们的生产方式。

有鉴于此，英属哥伦比亚大学Emily D. Cranston等人，评估了来自30多个生产路线和40多个生物质来源的CNC的性能，以帮助CNC用户为他们的应用选择合适的材料。

本文要点

1）用各种方法生产的CNCs根据三种目标性能进行评价:胶体稳定性、尺寸和结晶度指数。建议使用替代生产路线和/或起始材料来克服与CNC使用相关的挑战，包括提高与疏水性材料的相容性、抗热降解性和在高离子强度环境中的胶体稳定性。此外，还讨论了CNCs的工业生产，以及提高产量和减少这些过程对环境影响的考虑。

2）总结了许多生产CNC的路线，并根据目标性质对产物进行了评价。由木材或棉花的硫酸水解制成的传统CNC，在水中具有高胶体稳定性，纳米级的棒状形状和高度的结晶度。此外，它们在工业上是通过相对绿色的工艺生产出统一的、高质量的纳米材料，以每天数吨生产;因此，它们适用于广泛的应用。

3）重点介绍了CNC的四个有前景的应用领域：生物医学设备的材料；纳米复合材料中的增强剂；流变改性剂；以及用于乳液，凝胶和泡沫的界面稳定剂。CNCs的另一个长期讨论的应用是在光学材料中，可以利用它们自组装成手性向列液晶。具有晶状形态的分散良好的纳米晶须状颗粒有助于材料的性能。然而，通过选择满足其他条件（例如，高离子强度的水环境中的高热稳定性，高纵横比和胶体稳定性）的CNC，可以进一步提高性能。CNCs的广泛使用和改善材料性能的潜力促使研究人员研究替代原料和生产路线，这也可能提高产量和经济效益。

总之，该综述有助于指导研究人员和CNC用户更深入地了解如何调整生产过程以控制CNC性质并随后调整其性能。

参考文献：

Oriana M. Vanderfleet et al. Production routes to tailor the performance of cellulose nanocrystals. Nature Reviews Materials, 2020.

DOI: 10.1038/s41578-020-00239-y

https://doi.org/10.1038/s41578-020-00239-y