综述：壳聚糖多聚体靶向基因递送：从机制到临床应用

本文综述了基于细菌纤维素(BC)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和羟基化碳纳米管(HCNT)构建多功能超疏水气凝胶的创新研究。该材料通过软硬协同策略和定向冷冻技术，实现了优异的机械性能（250次25%应变压缩）、广谱超疏水性（WCA>153°）及高效光热(117.7°C)/电热(126.7°C)转换能力，在原油/水分离中展现超高通量（光热4.47×104 kg·m?3·h?1），为复杂环境修复提供新方案。

　　

Abstract
气凝胶在环境修复中应用广泛，但脆性、有限吸油能力和高粘度原油分离困难制约其发展。本研究通过软硬协同和定向冷冻技术，以细菌纤维素(BC)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和羟基化碳纳米管(HCNT)制备了兼具光热和电热效应的超疏水气凝胶。该材料具有定向层状多孔结构，在25%应变下可压缩250次而不失效。Si-CH₃基团使其在pH 1-13范围内保持水接触角>153°，磨损后仍维持超疏水性。对有机溶剂和油的吸附容量达45-112 g/g，并通过毛细管锁定保留96%的二氯甲烷。HCNT的均匀分散赋予高效光热(117.7°C)和电热(126.7°C)转换能力，实现原油/水混合物的快速连续分离（光热通量4.47×10⁴ kg·m^?3·h^?1）。

Introduction
工业活动导致溢油事故频发，传统分离技术存在成本高、二次污染等问题。纤维素基气凝胶虽具环境友好特性，但机械强度差和疏水性不足限制其应用。本研究通过BC与MTMS的有机-无机杂化，利用MTMS水解产生的Si-OH增强界面结合，非水解Si-CH₃赋予疏水性；HCNT则构建导热网络提升光热/电热性能。这种多尺度设计为高粘度原油分离提供新思路。

Materials and Methods
实验采用8 mg/ml BC分散液、98%纯度MTMS和羟基化HCNT（直径10-15 nm）。通过定向冷冻构建层状孔隙，冷冻干燥后获得气凝胶。SEM显示BC纤维形成三维网络，EDS证实元素均匀分布。

Results
材料呈现独特的"软-硬"分级结构：BC纤维为柔性骨架，MTMS交联点提供刚性支撑。HCNT的加入使导热系数提升至0.31 W·m^?1·K^?1，光热转换效率达85.8%。原油分离实验中，电热条件下通量达8.15×10⁴ kg·m^?3·h^?1，较传统材料提升2个数量级。

Conclusion
该工作通过分子设计解决了纤维素气凝胶机械性能与功能性的矛盾，MTMS的界面工程和HCNT的纳米增强效应协同作用，为全天候环境修复材料开发提供范式。未来可拓展至药物控释等生物医学领域。