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1、專題綜述ComprehensiveReview細菌纖維素納米復合材料的研究進展張秀菊，林志丹，陳文彬，容建華（暨南大學理工學院材料系，廣東廣州510632）摘要：細菌纖維素是一種新型微生物合成材料，與植物纖維素相比，無木質素和半纖維素等伴生產物，同時具有高結晶度和高聚合度、超精細的網絡結構、極高的抗張強度和優(yōu)異的生物相容性，在食品、醫(yī)藥、紡織、化工等方面有著巨大的應用潛力。利用細菌纖維素的納米網絡結構和超強彈性模量等特點可以用于增強聚合物基體，制備無機納米粒子的模板、分散載體以及用于制備透明增強復合材料。重點介紹了細菌纖維素
2、與高分子材料、無機納米材料等的納米復合材料的研究進展，闡述了現階段存在的問題并對該種復合材料的發(fā)展趨勢進行了展望。關鍵詞：細菌纖維素；復合材料；增強；納米中圖分類號：TQ341.9文獻標識碼：A文章編號：1001-7054（2010）01-0001-06纖維素是自然界中最豐富且具有生物可降解素結構非常相似，都是由葡萄糖以β-1,4-糖苷鍵性的天然高分子材料。在當今世界面臨人口、資連接而成的高分子化合物，但與植物纖維素相比，源、環(huán)境和糧食四大問題的情況下，大力開發(fā)取之細菌纖維素有許多獨特的性質：①具有高化學純度不盡、用之不竭的
3、天然高分子材料具有重要戰(zhàn)略意和高結晶度，沒有木質素、果膠和半纖維素等伴生義。產物；②具有很強的持水能力，未經干燥的細菌纖目前，人類獲得纖維素的途徑主要通過樹木、維素持水能力達1000％以上，冷凍干燥后持水能棉花等植物光合作用合成和微生物合成。為了區(qū)別力仍達600％；③具有較高的生物相容性和生物可于植物來源的纖維素，稱微生物合成的纖維素為微降解性；④纖維直徑在0.01~0.1μm之間，彈性模生物纖維素（MicrobialCellulose）或細菌纖維素量為一般植物纖維的數倍至十倍以上,并且抗拉強（BacterialCellul
4、ose，簡稱BC）。細菌纖維素最初在度高；⑤細菌纖維素生物合成時具有可調控性。由1886年，由英國科學家BrownAJ利用化學分析方于細菌纖維素具有以上優(yōu)異的特性，故其在造紙、法確定。當時他發(fā)現在傳統(tǒng)釀造液表面生成的類似食品工業(yè)、醫(yī)藥、生物醫(yī)學工程中具有廣泛的應用凝膠半透明膜狀物質為纖維素，在光學顯微鏡下觀前景。目前已經商品化的產品主要有用作外科和齒察到發(fā)酵生成的菌膜中存在菌體。自然界中有少數科材料的細菌纖維素產品Biofill、Gengiflex和細菌可以產生纖維素，其中木醋菌屬中的木醋桿菌BASYC。對于二級和三級燒傷、
5、潰瘍等，Biofill已[2]（Acetobacterxylinum）合成纖維素的能力最強，最被成功用作人造皮膚的臨時替代品，Geniflex已[1][3]具有大規(guī)模生產的能力。細菌纖維素與植物纖維用于齒根膜組織的恢復；基于細菌纖維素的原位可塑性設計出的BASYC可望在顯微外科中用作小收稿日期：2009-09-29[4]尺寸人造血管。在食品工業(yè)中由于細菌纖維素具基金項目：國家自然科學基金（20604010）和廣東省自然科學基金項目（8451063201000041）。有很強的持水性、黏稠性和穩(wěn)定性，可以作為增稠作者簡介：張秀
6、菊(1975~)，女，副研究員，博士，主要從事功能高[5]劑、膠體填充劑和食品原料。在造紙工業(yè)方面，分子材料的研究。合成纖維SFC2010No.11專題綜述ComprehensiveReview充分利用細菌纖維素的納米級超細特點，在造紙紙膜加入到PLLA的氯仿溶液中，室溫下放置數天除漿中加入細菌纖維素，增加了紙張強度、抗膨脹性去溶劑，制備了具有生物相容性的聚合物納米復合[6]能、彈性和耐用性。利用其高楊氏模量和很強的材料。由于細菌纖維素的納米纖維尺寸小于可見光形狀維持性，日本的Sony和Ajinomoto公司共同研波長，復合
7、材料保持了PLLA的透明性。和純發(fā)了用細菌纖維素制造的超級音響、麥克風和耳機PLLA膜相比，PLLA/BC納米復合材料的拉伸強度[7]的振動膜等聲學器材及建材。和楊氏模量分別提高了203％和146％。細菌纖維素作為一種新型的環(huán)境友好、性能優(yōu)目前PLA/BC復合材料都是采用溶液成膜的方異的材料，近年來引起人們廣泛的研究興趣，在復法，如果用于醫(yī)學領域，可能會存在兩方面的缺合材料方面的應用也逐漸被開發(fā)，目前主要集中在陷：一是有機溶劑揮發(fā)不干凈會影響細胞的增殖生以下幾個方面：①利用細菌纖維素優(yōu)異的力學性能長，二是材料的力學強度有限。
8、此外，復合材料降用于增強高分子材料；②同時利用細菌纖維素的微解時間的調控也很重要。由于人體不能同細菌一樣纖尺寸小于可見光波長的十分之一的特性和高強產生纖維素酶，細菌纖維素在人體內降解性能不度，制備增強的透明材料；③利用細菌纖維素的超佳。如果將細菌纖維素部分氧化，可以使得細菌纖精細結構，原位
