论文标题：Regulating the micro-nano structure of cellulose nanofibers reinforced polyvinyl alcohol composites for enhanced mechanical and barrier properties via one-pot wet milling

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Zhaoming Wu, Ye Feng, Pengcheng Deng, Dawei Xu, Peng Li, Zhenming Chen, Canhui Lu, Zehang Zhou

发表时间： 8 May 2025

DOI：10.1007/s11705-025-2578-6

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本文通过在聚乙烯醇水溶液中对2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）氧化竹浆进行湿法共研磨，一锅法制备出了具有优异力学性能和阻隔性能的可回收聚乙烯醇/纤维素纳米纤维复合材料。该策略实现了纤维素浆的超细纳米原纤化（形成纳米纤维），以及在聚乙烯醇基质中的同步均匀分散——均质化的结构形貌和增强的界面相互作用证实了这一点。随着研磨程度的增加，纤维素纤维逐渐剥离并均匀分散在聚乙烯醇基质中。本文系统分析了聚乙烯醇/纤维素复合材料在剥离过程中的结构演变及结构-性能关系。结果表明，所得聚乙烯醇/纤维素纳米纤维复合膜呈现出“钢筋混凝土”结构，具有更优的晶界强化效应、应力传递能力和阻隔性能。与纯聚乙烯醇膜相比，该复合膜的弹性模量、拉伸强度和韧性分别显著提升了195.1%、33.8%和56.2%。大幅降低的氧气渗透系数表明其在食品包装领域具有巨大潜力。本研究为聚乙烯醇/纤维素纳米纤维复合材料的制备及结构调控提供了一种实用的一锅法，并为理解其结构-性能关系提供了有价值的见解。

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Zhaoming Wu, Ye Feng, Pengcheng Deng, Dawei Xu, Peng Li, Zhenming Chen, Canhui Lu, Zehang Zhou. Regulating the micro-nano structure of cellulose nanofibers reinforced polyvinyl alcohol composites for enhanced mechanical and barrier properties via one-pot wet milling. Front. Chem. Sci. Eng., 2025, 19(8): 68 https://doi.org/10.1007/s11705-025-2578-6

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