纤维素纳米纸是一种由可再生资源制成的轻质材料，具有广泛的潜在应用，从薄膜到电子显示器。对纳米纸的研究大都以高机械强度为目标，这会损害其延展性和韧性。
近日，芬兰阿尔托大学Tatiana Budtova报道了通过富含半纤维素的木材纤维的机械纤化和所获得的纤维素纳米纤维（CNFs）在离子液体（IL）-水混合物中的分散来制备高延展性和韧性的纤维素纳米纸。
文章要点
1）这种处理可使半纤维素溶胀，导致CNF束解离为高度无序的长挠性原纤维，并形成了低温透射电子显微镜（Cryo-TEM）成像所观察到的纳米网络。
2）悬浮液的流变学表明，CNF-IL-水悬浮液的储能模量和损耗模量比CNF-水悬浮液高出100倍。
3）由于高度无序的各向同性结构中有效的纤维间滑移和能量耗散，去除IL-水制备的纳米纸具有高达35%的伸长率、260 MPa的高强度和高达51 MJ/m3的韧性。
这项工作提供了一种纳米结构工程策略来制造具有高延展性和韧性的纤维素纳米纸。
Feng Chen, et al, Exploring Large Ductility in Cellulose Nanopaper Combining High Toughness and Strength, ACS Nano, 2020
DOI: 10.1021/acsnano.0c02302
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c02302
