木质素纳米纤维的绿色制备与环境应用前沿进展

《Bioresource Technology》：Valorization of lignin to produce nanofibers of industrial importance

本综述系统阐述了木质素纳米纤维（LNFs）的合成策略及其在环境修复（如污染物吸附、空气过滤）、能源存储（如超级电容器电极）等领域的应用潜力。文章重点分析了不同木质素类型（Kraft、Organosolv等）的特性、关键合成技术（如静电纺丝）及其对LNFs性能（如比表面积、机械强度）的影响，并指出了大规模生产面临的挑战与未来发展方向。

　　

章节亮点

木质素纳米纤维：从原材料到纳米尺度

木质素纳米纤维的特性从根本上由其前体材料决定。Kraft木质素、Soda木质素、木质素磺酸盐和有机溶剂木质素是用于纳米纤维生产的主要工业类型，每种都因其提取工艺而具有独特的特性。

木质素纳米纤维的环境应用

木质素纳米纤维（LNFs）因其独特的性质、天然丰度和环境友好性，在各种环境应用中引起了广泛关注。全球每年由造纸和纸浆设施产生的木质素约为5000-7000万吨，预计到2030年将每年增至2.25亿吨。木质素作为世界上仅次于碳的最丰富的天然有机材料，已经...

研究需求与未来方向

木质素纳米纤维领域正处在一个关键时刻，基础科学突破和技术创新可以将这种丰富的生物聚合物转化为商业上可行的可持续材料。尽管目前在生产、表征和应用方面存在挑战，但新兴的研究重点和技术融合为进步提供了前所未有的机遇，目前限制了可重复性和应用特异性（图6）。未来...

结论

木质素纳米纤维（LNFs）是多功能、可持续的材料，在环境修复、过滤和能源存储等环境应用方面具有巨大潜力。然而，其广泛商业化受到若干障碍的阻碍。木质素前体固有的异质性影响了最终材料的一致性，而当前提取和制造方法的高经济成本和环境成本仍然是重大障碍。未来的研究必须...