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本研究针对目前研究中机械处理或酸水解结合制备纳米纤维素(cellulose nanofibrils,CNF),存在产率低、制备时间长、耗能大以及环境污染大等问题,采用酶处理法与超声空化技术相结合,先通过酶预处理,使纤维素分子链发生部分断裂,进一步在超声波空化作用下解离出纳米尺度的纤维素,实现了纳米纤维素的绿色、高效制备。再将酶法纳米纤维素通过高碘酸钠的高度特异性氧化,制备2,3-二醛基纳米纤维素(dialdehyde-based cellulose nanofibrils,DNF),为后续接枝氨基提供了活性位点。另外一方面,采用碳基材料作为发光源制备发光膜,以壳聚糖为碳源通过水热法制备碳点(carbondots,CDs),鉴于双醛基纳米纤微素的醛基与明胶的氨基交联构筑基于席夫碱键的高强度荧光复合膜。论文的主要内容与结果如下:(1)采用纤维素酶预处理辅助超声空化作用方法,在温和条件下,制备得到以纤维素纳米纤维(CNF)为主的纳米纤维素。通过探究酶用量、酶解温度、酶解时间、超声时间等因素,得到纳米纤维素的最佳制备条件:在酶用量8%(纤维素酶与竹浆纤维的质量比)、酶解温度50℃、酶解时间10h、超声时间6h的条件下制备的纳米纤维素得率高达62.6%。(2)制备得到的CNF直径约为2-24nm,长度约为50-450nm。由XRD结果可知制备的纳米纤维素仍属于纤维素Ⅰ型,CNF结晶度为73%,说明纤维素酶预处理辅助超声空化作用下,纤维素的酶解过程在温和条件下进行,对结晶区的破坏力度低。热重分析表明,纳米纤维素在700℃后仍有高达15.3%的残余率,其对耐热性要求较高的生物复合材料领域具有潜在应用。(3)通过高碘酸钠的高度特异性氧化制备双醛基纳米纤维素(DNF),在m高碘酸钠:m纳米纤维素=2:1、反应时间12h、氧化温度45℃的条件下,DNF的醛基含量5.326mmol/g,即氧化度42.6%。(4)水热法合成壳聚糖碳点,在水热温度200℃、水热时间9h、壳聚糖溶解浓度2%的条件下,碳点的量子产率为32.86%。对金属离子的选择性研究表明,碳点对Fe3+感应最灵敏。(5)对基于席夫碱键的DNF/明胶/CDs荧光复合膜进行研究,结果表明:当DNF添加量为1%时(DNF与明胶的质量比),拉伸强度高达70.5MPa,较未添加DNF的荧光膜(拉伸强度为35.1MPa)提升2倍。且荧光复合膜表现出良好的荧光稳定性,并对一定浓度范围内的Fe3+(0-150μM)的荧光猝灭效率呈线性响应。