第2章　聚多糖纳米晶的结构与性质

聚多糖纳米晶是从酸水解生物来源的聚多糖中得到的高度结晶的纳米材料，其丰富的来源和功能特性，使其具有重要的经济意义。相较于传统的无机纳米粒子，聚多糖纳米晶具有不同的形态、高比强度、高刚性（模量通常大于100GPa）和高比表面积（通常在几百平方米每克）^［1］。聚多糖纳米晶也表现出无机纳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。聚多糖纳米晶是环境友好型的纳米粒子，它们表面覆盖着大量的羟基，基于这些羟基可对其进行化学修饰。聚多糖纳米晶一般包括棒状或者球状的纤维素纳米晶、棒状的甲壳素纳米晶和片状的淀粉纳米晶^［2］。值得注意的是聚多糖纳米晶的提取方法不可避免地会影响它的特性和功能。例如，相比较于盐酸提取的纤维素纳米晶，硫酸提取的纤维素纳米晶的热稳定性大大降低，但在悬浮液中具有更好的稳定性^［3，4］。此外，利用硫酸和盐酸的混合酸可制备出球形的纤维素纳米晶^［5］，而且由盐酸和有机酸（乙酸或丁酸）组成的混合酸可提取得到表面修饰的纤维素纳米晶^［6］。由TEMPO氧化甲壳素提取得到的甲壳素纳米晶不仅具有高度结晶的结构，而且未发生脱乙酰化反应。聚多糖在酸水解前的预处理会影响最终得到聚多糖纳米晶的水解时间、产率和结构^［7］。本章将主要介绍聚多糖纳米晶的制备、结构和性质。