来自多种生物量的几丁质纳米 whiskers（一种纳米纤维结构）：原料对材料性能的影响

《Green Chemistry》：Chitin nanowhiskers from diverse biomasses: the role of feedstock in material properties

本研究采用单步离子液体漂白法从虾壳、乌贼笔等不同生物质中提取甲壳素纳米须（ChNWs），通过TEM、pXRD等分析发现其形态、结晶度和热稳定性差异显著，昆虫源ChNWs结晶度最高，乌贼源β-甲壳素纳米须长度分布更广但热稳定性较低，揭示了生物质来源对ChNWs性能的关键影响，建立了结构-性能关系框架，为可持续生物基材料开发提供策略。

　　

几丁质纳米纤维（ChNWs）在生物基纳米材料领域的潜力日益受到认可，但人们对生物质来源如何影响纳米纤维性能的全面理解仍然有限。在本研究中，采用了一种一步法离子液体制浆工艺，从虾壳、鱿鱼墨汁、蟹壳和龙虾壳混合物、黑水虻幼虫以及商业几丁质中提取了几丁质纳米纤维。通过透射电子显微镜（TEM）、粉末X射线衍射（pXRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析（TGA）对提取的纳米纤维进行了表征，发现其形态、结晶度和热稳定性存在显著差异，这些差异归因于几丁质的不同晶体形态及其原始基体的结构组织。昆虫来源的几丁质纳米纤维具有最高的结晶度和长宽比，而鱿鱼来源的β-几丁质纳米纤维则表现出更宽的长度分布和较低的热稳定性。这些发现强调了生物质来源对调节几丁质纳米纤维性能的重要性，并为选择地区性可获得的原料以设计下一代几丁质基材料提供了一个统一的平台。本研究建立了一个适用于不同几丁质来源的结构-性能框架，这些几丁质均经过相同的加工条件处理，为可持续和本地化的生物聚合物增值利用提供了战略路径。