科创中国

纤维素：自然界中最丰富的可再生有机资源，是造纸是主要原料轻质、柔韧、低成本、可再生、易加工、可设计、环境友好纳米纤维素长径比>200。

纤维素纳米纤丝(cellulosenanofibril，CNF）也称为纳米纤丝化纤维素(nanofibrillatedcellulose，NFC)，直径1-30nm，长度＞1μm，具有较大长径比，由结晶区和无定形区构成，在增强材料、柔性材料、医药和涂料工业等领域中拥有广阔的市场。近年来，CNF吸引了越来越多的关注，其功能和特性高度依赖于纤维素制备过程。本项目以硫酸盐针叶木浆为原料，使用高效绿色的氧化剂锰氧化物在稀酸介质中氧化预处理，再经过轻微高压均质机械处理，得到全纳纤化COOH-CNFs。

采用机械法耗能高；生物酶法成本高，酶解的反应条件较为苛刻，工艺条件不易于控制。

Tempo（日本发明）氧化剂价格昂贵，反应条件苛刻不利于工业生产及酸水解制取环境污染（酸回收问题）。

而本项目采用选择绿色溶剂预处理+少量机械作用的方法，本制备技术反应条件温和（50℃）、制备时间短（4h），平均直径在3-13nm、长度530-2200nm、长径比高达700，纳米纤维素得率高达97.6%，获得的全纳纤化羧基含量高COOH-CNFs，羧基含量达1.349mmol/g，能保留原纤维素的大部分无定型区和结晶区，是造纸过程中添加温度性和增强纤维结合的重要保障。由纳米纤维素制备的薄膜透明度高、雾化效果好，也是光学电子领域的潜在应用材料。

本项目针叶木浆进行预处理作用，解纤化，产生更多游离羟基。再进行机械处理，分离出解离的羧基化纳米纤维素CNF，具有易修饰、热稳定性好、易与金属离子结合等特点。通过一步法制备羧基化高长径比纳米纤维，最后制成纳米纤维素功能化材料。

项目组同时把细菌纤维素膜和COOH-CNF膜进行了对比，实验结果，自制纳米纤维素膜透明效果更好。纳米纤维素及其制品有COOH-CNF悬浮液、溶液浇铸法成膜、溶液浇铸法成膜、定向冷冻气凝胶等。

陕西科技大学是国家“中西部高校基础能力建设工程”及“十四五教育强国推进工程”建设高校，是陕西省“国内一流大学建设高校”和重点建设的高水平大学。

学校创建于1958年，时名北京轻工业学院，是新中国第一所轻工高等学校；1970年迁至陕西咸阳，改名西北轻工业学院；1978年被国务院确定为全国88所重点院校之一；1998年学校划转陕西省，实行中央与地方共建；2002年经教育部批准，更名陕西科技大学；2006年学校主体迁西安市。

学校作为“西迁群体”之一，在六十多年的发展历程中，历经“三次创业、两次搬迁、一次划转”的奋斗与辉煌，秉承“自强不息、艰苦奋斗的创业精神，求实创新、锐意进取的科学精神和扎根西部、服务社会的奉献精神”为内涵的“三创两迁”精神，恪守“至诚至博”校训，培养了18万余名优秀人才，为国家建设和社会发展作出了重要贡献。在2022软科中国大学综合排名中居全国第132位。

造纸工业是耗用资源、能源较多的行业,也是对环境污染比较严重的行业。近年来,我国已成为世界造纸工业的生产、消费和贸易大国。与此同时,制浆造纸工业对自然环境所造成的污染仍比较严重,尤其是对水环境的污染，已成为工业污染防治的难点。然环境所造成的污染仍比较严重,尤其是对水环境的污染，已成为工业污染防治的难点。造纸工业污染不仅在我国非常严重，而且在工业发达的国家也非常严重。例如，美国造纸工业污染被列为六大工业危害之一，其中排水量占全国排水量的15/1;在日本被列为五大公害之一；在瑞典及芬兰，造纸工业排水中的有机污染物排放量占全部工业排水中有机污染物的80%，危害巨大。

陕西科技大学造纸环保研究所隶属于陕西科技大学，是一家以最佳环保实用技术为基础的高新技术企业，主要从事制浆造纸过程污染治理和资源化利用的技术推广和产业化应用工作。

截止2022年，陕西科技大学造纸环保研究所已获得多项专利许可，可为更多企业提供制浆造纸过程中的污染治理等多项解决方案。

研究所希望能够与多方进行项目合作，学习可提供专业的技术咨询、技术服务、技术支持等。