改性半纤维素制备生物基薄膜材料的研究文献综述

文献综述

1 引言随着工业的发展，化石资源被长期过度开发利用，导致能源日趋匮乏和碳排放加剧，因此，为实现碳达峰、碳中和目标，形成绿色低碳循环发展的经济体系，开发价格低廉、安全环保和可持续利用的新型无污染原材料迫在眉睫。

木质纤维素是地球上含量最丰富的可再生资源，储量约为18000亿吨，相当于640亿吨石油，是极具前景的化石资源替代物[1]。

2 半纤维素结构特点在木质纤维素类生物质中，半纤维素与纤维素和木质素联结在一起，这三种生物聚合物构成了植物细胞壁的主体部分，其中半纤维素是仅次于纤维素的天然碳水化合物聚合物，约占植物资源中的20-30%,来源十分丰富[2]。

半纤维素是由戊糖（beta;-D-木糖，alpha;-L-阿拉伯糖）和己糖（beta;-D-甘露糖、beta;-D-葡萄糖、beta;-D-半乳糖）、葡萄糖醛酸以及少量L-鼠李糖和L-岩藻糖组成的复杂支化杂多糖，主链主要由beta;-1-4-糖苷键连接的木糖单元组成[3]。

不同植物原料中半纤维素的含量及结构都有差异，其主链的长度与种类、侧链的分布及类型也各不相同。

3 半纤维素薄膜的应用潜力利用可再生资源生产可生物降解塑料材料是解决日益严重的废物处置和地球上不可再生资源枯竭等问题的解决方案之一。

半纤维素是地球上第二丰富的生物质多糖聚合物，其衍生物在生物基和生物可降解的包装材料、粘结剂、生物基复合材料基体、挤压涂层或熔融纺丝碳纤维前体方面具有巨大的潜力[4]。

半纤维素制备薄膜的研究由来已久。

1949年，Smart和Whistler首次报道了由乙酰半纤维素制备薄膜材料[5]。