前言

进入新世纪以来，可再生的生物质资源利用与开发已成为重要的国际前沿领域，我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006～2020年）也将农林生物质的综合利用列为重要课题之一。尤其在最近五年内，国内外非常重视生物质基聚多糖纳米晶新材料的基础科学研究和实际应用探索。

聚多糖纳米晶是指从动物、植物、微生物等生物质中提取的具有高度结晶性的刚性纳米粒子，主要包括棒状的纤维素纳米晶和甲壳素纳米晶以及片层状的淀粉纳米晶。与无机纳米粒子相比，这些来自生物质资源的聚多糖纳米晶具有生物可降解、生物相容、无毒或低毒性、高比表面积、高强高模、可控结构和形貌、易于规模提取制备、易于表面修饰等特点和优势。正是上述物理、化学和生物学特性，吸引了国内外众多研究团队致力于发展聚多糖纳米晶增强聚合物材料并且拓展其在先进功能材料中的应用，并伴随着其相关表面化学研究的迅速发展。据初步统计，近二十年间基于聚多糖纳米晶（尤其是纤维素纳米晶）的学术论文已经超过数千篇，并且每年以几何级数的速度递增。特别是近五年，随着纤维素纳米晶工业化制备技术的突破，极大地吸引了这类生物质纳米粒子在新材料和精细化工等领域的应用探索，涉及聚合物纳米复合材料、包装材料、涂料、洗涤剂、黏合剂、流体添加剂、絮凝剂、分散稳定剂、建筑材料、造纸、油墨与印刷、过滤材料、吸附材料、药物载体、生物标记探针、生物材料（包括组织工程支架材料、人造皮肤和软骨、伤口愈合、血管代替品等）、光学材料（可应用于保密纸的反射特性以及紫外和红外的反射障碍等）、电子工业的柔性电路、能源领域的柔性电池用材料（如锂离子电池的聚电解质、太阳能电池板等）等众多方向。

聚多糖纳米晶化学及其材料的研究涉及物理、化学、材料科学、纳米科学与技术、生物学等多个科学领域，成为天然高分子研究领域当前最具活力的研究方向之一。本书《生物基聚多糖纳米晶——化学及应用》，系统地凝练了聚多糖纳米晶及其材料的相关基础研究成果、应用技术与最新进展。全书重点介绍了聚多糖纳米晶的来源、结构、性质、应用、表征以及相关技术和机理，覆盖了聚多糖纳米晶从提取制备、表面化学到纳米复合改性、功能材料发展等内容。尤其是对于聚多糖纳米晶基复合材料和功能材料，通过深入分析聚多糖纳米晶在材料体系中的作用甚至功能，初步构建了贯穿结构—性能—表征三者的理论体系，可望为未来这一研究方向的发展提供指导。

全书共分为七章内容。第1章“聚多糖纳米晶在材料领域的研究现状及展望”，由武汉理工大学黄进教授、加拿大Saskatoon国家研究中心Peter R. Chang教授和法国Grenoble国立理工学院Alain Dufresne教授共同编写；第2章“聚多糖纳米晶的结构与性质”，由武汉理工大学胡飞研究生和黄进教授、华南理工大学付时雨教授、加拿大Saskatoon国家研究中心Peter R. Chang教授和Debbie P. Anderson助理研究员、武汉大学刘星研究生共同编写；第3章“聚多糖纳米晶的表面修饰”，由武汉理工大学林宁副教授和法国Grenoble国立理工学院Alain Dufresne教授共同编写；第4章“聚多糖纳米晶改性材料的制备方法”，由浙江理工大学余厚咏博士、武汉理工大学黄进教授和陈佑立研究生、加拿大Saskatoon国家研究中心Peter R. Chang教授共同编写；第5章“聚多糖纳米晶增强纳米复合材料”，由马来西亚国民大学Hanieh Kargarzadeh博士和Ishak Ahmad教授共同编写，由浙江理工大学余厚咏博士负责翻译；第6章“聚多糖纳米晶的功能材料”，由武汉理工大学林宁副教授和Alain Dufresne教授、武汉理工大学黄进教授共同编写；第7章“聚多糖纳米晶的材料表征”，由法国Grenoble国立理工学院Alain Dufresne教授和武汉理工大学林宁副教授共同编写。在本书的编写过程中，法国Grenoble国立理工学院得到国内外众多同行的关心、支持和帮助，编者在此表示深深的谢意！诚挚感谢化学工业出版社和支持本书英文版《Polysaccharide-Based Nanocrystals：Chemistry and Applications》出版的Wiley-VCH出版社的支持以及各位老师的帮助！特别感谢国家科学技术学术著作出版基金、国家自然科学基金（51373131和31170549）、教育部新世纪优秀人才支持计划（NCET-11-0686）的支持！

本书适合生物质化学及相关高分子材料领域的科技人员、研究生和教师阅读、参考。

作者们始终秉承认真、严谨的态度编写此书。但是，由于时间紧迫及知识水平所限，书中难免存在一些疏漏，敬请广大读者批评指正，以便我们进一步改进和修订。

编者

2014年10月