综述：低共熔溶剂作为纳米纤维素制备与修饰的“多功能操作平台”：可持续复合材料进展综述

这篇综述系统阐述了低共熔溶剂（DES）作为“多功能操作平台”（MOP）在纳米纤维素（CNFs/CNCs）制备、功能化及复合材料应用中的突破性作用。通过氢键竞争机制，DES温和高效地解构纤维素超分子网络，实现纳米纤维化与一锅法修饰（如酯化、阳离子化），显著提升复合材料机械性能与界面相容性，为绿色材料科学提供新范式。

　　

DES作为纳米纤维素制备的MOP
低共熔溶剂（DES）凭借其独特的氢键供体（HBD）/受体（HBA）组合，成为破解纤维素氢键网络的“分子钥匙”。在高温溶胀过程中，DES通过竞争性氢键作用瓦解纤维素晶体结构，暴露出大量羟基（-OH）活性位点，为后续纳米纤维化奠定基础。通过调控DES组分（如氯化胆碱/尿素体系）与工艺参数，可精准定制纤维素纳米纤维（CNFs）的长径比或纤维素纳米晶体（CNCs）的结晶度，实现从微米到纳米尺度的可控解构。

DES同步实现纳米纤维素制备与功能化
DES的“一石二鸟”特性在功能化环节尤为突出。酸性DES（如甲酸/胆碱）体系中，溶胀的纤维素-OH基团可与溶剂中的羧酸发生原位酯化反应，省去传统多步纯化步骤。更巧妙的是，DES的液态环境可直接作为反应介质，实现阳离子化（如季铵盐修饰）或接枝共聚，赋予纳米纤维素pH响应性、抗菌性等智能特性。这种“溶解-修饰-成型”一体化策略，将传统工艺的能耗降低40%以上。

绿色复合材料设计的DES革命
DES制备的功能化纳米纤维素在复合材料中展现出“四两拨千斤”的效果。例如，经DES酯化改性的CNCs与聚乳酸共混时，界面相容性提升使复合材料拉伸强度突破200 MPa，远超传统机械共混体系。在柔性电子领域，DES修饰的CNFs与导电聚合物复合后，薄膜电导率提升3个数量级，同时保持90%以上的透光率——这种“鱼与熊掌兼得”的特性归功于DES对纳米纤维素表面化学的精准调控。

未来展望
尽管DES在纳米纤维素工程中已显现“多功能操作平台”的潜力，但规模化生产中DES回收率、纳米纤维素批次稳定性等挑战仍需攻克。探索DES与酶催化、光化学等技术的联用，或将为下一代生物基材料开辟更广阔的“绿色制造”路径。