纤维素是地球资源较为丰富的天然、可再生高分子材料，经过化学的、物理的、生物的或它们的组合方法，可将其加工成直径小于100 nm的纳米纤维素，它是一种新型纳米材料。根据制备方法的不同，纳米纤维素可以分为纤维素纳米晶体（cellulose nanocrystals，CNCs）和纤维素纳米纤丝（cellulose nanofibrils，CNFs），前者为纤维素中结晶区部分，形态短棒状，直径一般在5-20 nm；长度一般在几百nm左右（图1 a）；后者的形态为线状，直径一般在5-40nm；长度一般可达到微米，它包含纤维素的结晶区和非结晶区（图1b）。

图1 纳米纤维素的TEM 图像

      纳米纤维素除了具有一般纳米材料的高机械强度（CNC的杨氏模量高达150GPa）、高比表面积等特性外，它还具有柔韧性和可再生性，另外，纳米纤维素表面具有丰富的活性基团如羟基和羧基等，经过化学/物理修饰之后，纳米纤维素的应用领域得到进一步扩大。同时，可以通过凝胶化形成三维网络多孔结构，与无机纳米材料、金属离子等材料复合，形成多种特殊功能的复合材料。

图2 纳米纤维素气凝胶三维网络结构 （20，000倍）

二、纳米纤维素应用
（1）材料领域：阻隔材料、可食涂料和包装、轻量化高性能防御材料、高性能复合材料、3D打印材料等。
（2）生物医学工程领域：骨头组织工程、高强度医学装置、促进伤口愈合材料。
（3）新能源领域：超级电容、可充电池（锂电池、锂-硫电池和钠电池）等
（4）光学电子领域：可延申光电装置、发光元件、智能传感器（pH、湿度、温度）等。
（5）化学工业领域：吸附材料、高性能分离膜、催化剂载体等。
（6）环境保护领域：气体、液体中有害物质的去除等。
（7）日用化工和食品领域：有效活性组分的稳定剂、润滑剂等。

三、产品特征：
（1） ~3 %CNC 胶体，CNC 特征：宽度：10-20 nm，长径比：10-30，结晶度
90%，表面电荷: -40~ -50 mV。
（2） ~2% CNF 胶体，CNF 特征：宽度：10-30 nm，长径比：100-250，结晶度
70%， 表面电荷:-20~-35mV。