轻工学院徐永建教授在国际顶级期刊《ACS Nano》上发表论文

近日，yl8cc永利官网轻工科学与工程学院徐永建教授团队在国际材料领域顶级期刊《ACS Nano》（IF=15.881）上发表题为“Cellulose Hollow Annular Nanoparticles Prepared from High-Intensity Ultrasonic Treatment”的研究论文。目前已知棒状形貌纳米纤维素（R-CNC）、纤维素纳米纤丝（CNF）、球形纳米纤维素（SNC）以及片状纳米纤维素（CNS）四种形貌的纳米纤维素。论文首次报道了一种中空环状纤维素纳米晶( HTA-CNCs )，该研究补充完善了纤维素基础理论，拓宽了纤维素纳米晶的研究方向，为其高附加值应用奠定了基础。陕西科技大学为第一通讯单位，硕士研究生高敏兰为第二作者，博士研究生张永奇为第三作者，徐永建教授为第一作者和第一通讯作者，宁璐璐副教授是共同通讯作者。

目前的研究表明，R-CNC在特定条件下可以转换成环状拓扑结构HTA-CNC。球差校正透射电子显微镜结果表明，HTA-CNC的尺寸特征：环直径10.0-30.0 nm，环壁宽度3.0-4.0 nm，环厚度2.0-5.0 nm。FT-IR光谱及拟合结果表明，HTA-CNC的三种氢键数量减少，游离OH增加。拓扑形貌HTA-CNCs的结构和氢键变化趋势，分子动力学模拟与FT-IR拟合结果趋势一致，结晶区结构松弛，氢键总量减少了约30%；拓扑形貌形成过程中纤维素分子链苷键键角Tau（C₄-O₄-C₁）及苷键夹角Phi（O₅-C₁-O₄-C₄）和Psi（C₁-O₄-C₄-C₅）发生了变化。从整体势能上看，HTA-CNC的能量高于R-CNCs，环化需要外力做功，将动能转化为势能，环化过程中形貌结构改变所带来的熵增可能是稳定环状结构的因素。

中空无机/金属纳米粒子是良好的药物输送载体，这得益于其空心结构。论文报道的这种新形貌结构的CNC，具有典型的中空环状拓扑结构，在药物缓释、输送等领域具有良好的应用前景。

文章链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.1c11167

(核稿：刘国栋 编辑：刘倩 学生编辑：张梅琳)