纤维素是地球上最丰富的可再生天然高分子，但由于其不导电，限制了其应用范围的扩大。现有的使纤维素导电的方法是与另一种导电材料或纤维素本身的高温/高压碳化相结合，而在传统的硫酸水解提取纳米纤维素的方法中，通常认为过高的温度会破坏纤维素，导致实验失败。有鉴于此，浙江理工大学的余厚咏等研究人员，报道了低温高压下具有石墨化碳壳的导电纤维素纳米纤维直接提取的局限化学转变策略。

本文要点

1）研究人员基于一个新的研究视角，通过控制连续反应过程和隔离氧气，直接从生物质中提取出本质导电的纤维素纳米纤维（CNF）。

2）在90°C和大气压下，有限范围内的CNF分子链转化为高度石墨化的碳，而大规模的扭曲石墨烯薄膜可以由CNFene悬浮液自下而上合成，称为CNFene（纤维素纳米纤维-石墨烯）。

3）最佳CNFene的电导率可达1.099 S/cm，并从多种生物质纤维素来源证实了该合成路线的普适性。

4）相较于传统的高压水热法和高温热解法，避免了危险的高压环境，节约能源86.16%。

本文研究发现突破了纳米纤维素本身不能导电的传统观念，有望将纯纳米纤维素的应用潜力扩展到储能、催化和传感领域。

参考文献：

Duan-Chao Wang, et al. Confined Chemical Transitions for Direct Extraction of Conductive Cellulose Nanofibers with Graphitized Carbon Shell at Low Temperature and Pressure. JACS, 2020.

DOI：10.1021/jacs.1c04710

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c04710