第2章　聚多糖納米晶的結構與性質

聚多糖納米晶是從酸水解生物來源的聚多糖中得到的高度結晶的納米材料，其豐富的來源和功能特性，使其具有重要的經濟意義。相較于傳統的無機納米粒子，聚多糖納米晶具有不同的形態、高比強度、高剛性（模量通常大于100GPa）和高比表面積（通常在幾百平方米每克）^［1］。聚多糖納米晶也表現出無機納米粒子所不具有的特性，例如可再生性、低密度、生物相容性和生物可降解性。聚多糖納米晶是環境友好型的納米粒子，它們表面覆蓋著大量的羥基，基于這些羥基可對其進行化學修飾。聚多糖納米晶一般包括棒狀或者球狀的纖維素納米晶、棒狀的甲殼素納米晶和片狀的淀粉納米晶^［2］。值得注意的是聚多糖納米晶的提取方法不可避免地會影響它的特性和功能。例如，相比較于鹽酸提取的纖維素納米晶，硫酸提取的纖維素納米晶的熱穩定性大大降低，但在懸浮液中具有更好的穩定性^［3，4］。此外，利用硫酸和鹽酸的混合酸可制備出球形的纖維素納米晶^［5］，而且由鹽酸和有機酸（乙酸或丁酸）組成的混合酸可提取得到表面修飾的纖維素納米晶^［6］。由TEMPO氧化甲殼素提取得到的甲殼素納米晶不僅具有高度結晶的結構，而且未發生脫乙酰化反應。聚多糖在酸水解前的預處理會影響最終得到聚多糖納米晶的水解時間、產率和結構^［7］。本章將主要介紹聚多糖納米晶的制備、結構和性質。