本發(fā)明涉及納米材料領域，且特別涉及一種蘆葦莖纖維素納米絲及其制備方法。
背景技術：
：能源危機和資源短缺是目前全球面臨的一個嚴峻的問題，如何對資源進行充分利用則是人類面臨的一個重要挑戰(zhàn)。木質纖維素資源是地球上最豐富的可再生資源，可為人類提供生產(chǎn)、能源與材料的基本原料。我國是一個木材資源相對貧乏，但非木材資源(農(nóng)業(yè)秸稈、竹材、蘆葦、蔗渣)卻十分豐富的國家。蘆葦為禾本科多年生草本植物，是形態(tài)上高度分化的草甸和濕地植被建群種，廣泛分布于世界各地。據(jù)統(tǒng)計，我國每年在湖區(qū)種植生產(chǎn)的蘆葦約300萬噸，一直被用于造紙產(chǎn)業(yè)的主要原料，但自21世紀以來，隨著國家對環(huán)境保護的高度關注，造紙企業(yè)以進口廢紙漿和木漿對葦漿進行替換，大量的蘆葦被廢棄或僅作為干柴進行燃燒，造成了極大的浪費。因此，研究蘆葦深加工技術，提高蘆葦?shù)慕?jīng)濟價值，具有重大的社會現(xiàn)實意義和經(jīng)濟效益。纖維素納米絲作為一種擁有納米尺度的天然材料，廣泛存在于木質纖維中，其直徑一般在100nm以下，長度從100nm到幾微米不等，具有優(yōu)異的剛性強度和楊氏模量。另外，納米纖維素纖絲還具有高比表面積、高長徑比，可作為納米復合材料增強相，兼之其具有輕質、生物相容性及可降解性，具有十分廣闊的應用前景，同時，其在納米復合材料、人造皮膚、生物傳感器等先進功能材料領域存在較大的潛在應用空間。發(fā)明人對蘆葦進行分析后發(fā)現(xiàn)，蘆葦莖中的纖維素含量為45％左右，纖維的平均長度為1.12mm，長徑比可達到120，可以通過物理、化學方法制備成具有優(yōu)異性能的纖維素納米纖絲。目前尚未有關于采用蘆葦莖制備纖維素納米纖絲的研究與報道，尚屬于一個全新的課題。通過研究對蘆葦莖的資源化利用，制備高附加值可再生納米新材料，對切實提高我國蘆葦種植人員經(jīng)濟收入和高值化利用蘆葦，走可持續(xù)綠色發(fā)展經(jīng)濟，具有重要的現(xiàn)實意義。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種蘆葦莖纖維素納米絲的制備方法，此方法以蘆葦莖為原料，制備得到纖維素納米絲，制備工藝簡單，易于實施，適用于工業(yè)大規(guī)?；a(chǎn)，為高質化利用蘆葦提供了新的技術途徑。本發(fā)明的另一目的在于提供一種蘆葦莖纖維素納米絲，此纖維素納米絲具有高長徑比、大比表面積、強楊氏模量、高反應活性等特性，其機械性能好，生物可降解、易于復合。本發(fā)明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明提出一種蘆葦莖纖維素納米絲的制備方法，包括以下步驟：預處理：蘆葦莖經(jīng)水解處理后干燥得到蘆葦莖預處理物。堿液處理：蘆葦莖預處理物經(jīng)堿性溶液處理去除木素得到蘆葦莖綜纖維素。漂白處理：蘆葦莖綜纖維素經(jīng)漂白劑處理去除殘余木素和半纖維素得到蘆葦莖纖維素。氧化處理：蘆葦莖纖維素經(jīng)tempo/nabr/naclo體系氧化處理得到蘆葦莖氧化纖維素。均質處理：蘆葦莖氧化纖維素經(jīng)過微射流納米均質處理得到蘆葦莖纖維素納米絲。本發(fā)明提出一種蘆葦莖纖維素納米絲，其根據(jù)上述方法制備得到。本發(fā)明實施例的蘆葦莖纖維素納米絲及其制備方法的有益效果是：選取被作為廢棄資源的蘆葦作為加工材料，蘆葦作為一種可再生資源，原料來源豐富，成本低廉。既能夠實現(xiàn)制備成本的控制，又能對實現(xiàn)對蘆葦莖的資源化利用，對切實提高我國蘆葦種植人員經(jīng)濟收入和高值化利用蘆葦，走可持續(xù)綠色發(fā)展經(jīng)濟，具有重要的現(xiàn)實意義。蘆葦莖經(jīng)過水解預處理、堿液處理、漂白處理后分離得到蘆葦莖纖維素。然后，采用tempo/naclo/nabr氧化體系在蘆葦纖維上引入大量的羧基，再進一步經(jīng)過均質處理，最終制得高長徑比的纖維素納米絲。生產(chǎn)工藝簡單、易于實施，適用于工業(yè)大規(guī)?；a(chǎn)，很好地提高蘆葦?shù)木C合利用價值。制備得到的蘆葦纖維素納米絲，具有高長徑比、大比表面積、強楊氏模量以及高反應活性，其機械性能好、生物可降解、易于復合，可廣泛應用于光學、電學和生物醫(yī)學等領域，特別是制備得到的纖維素納米絲的長徑比較大，非常適合于聚合物加工領域。當高長徑比的蘆葦纖維素納米絲作為增強劑加入到聚合物(pla，pva，pbs)中成型時，復合材料內部分子結合更加穩(wěn)固，當復合材料受力時，施加的應力能迅速的在材料上充分的傳遞，對提升復合材料的物理性能具有明顯的意義。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1為本發(fā)明實施例1的蘆葦莖的數(shù)碼照片；圖2為本發(fā)明實施例1的蘆葦莖纖維素納米絲的透射電鏡圖。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。下面對本發(fā)明實施例的蘆葦莖纖維素納米絲及其制備方法進行具體說明。一種蘆葦莖纖維素納米絲的制備方法，由以下步驟制備得到。首先，預處理步驟：蘆葦莖經(jīng)水解處理后干燥得到蘆葦莖預處理物。優(yōu)選地，將蘆葦莖經(jīng)切斷后分散于水中，在溫度為120℃～180℃、壓力為1.3～1.6mpa條件下處理60～240min，干燥得到蘆葦莖預處理物。進一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，將蘆葦莖截斷成1～3cm的小段，將蘆葦莖截成適宜長度，便于后續(xù)的操作，且能量耗費少。進一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，預處理步驟中，蘆葦莖和水的料液比為1:6～10g/ml。進一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，干燥為風干，可選用自然風干，也可選用機械風干。采用自然風干能夠更好地保證蘆葦莖的結構不受到破壞，成品率更高。蘆葦作為一種可再生的生物質材料，其稈莖中的纖維素含量較高，木質素含量較低，稈莖表皮具有光滑的含蠟層和較高的硅物質含量。蘆葦莖表面覆蓋著蠟質層、硅以及其他非極性成分，使得其顯示出很強的疏水性，降低了材料的表面潤濕性。蘆葦莖經(jīng)過高溫高壓水解處理后，使得蘆葦莖中的半纖維素降解，木質素軟化，降低纖維之間的橫向連接強度。且經(jīng)水解處理后，蘆葦莖表層的蠟質和硅被部分破壞掉，使得含有活性羥基的纖維束暴露出來，提高了材料的潤濕性。保證后續(xù)工序中，堿性溶液或其他試劑能夠進入到材料內部進行反應，保證反應高效有序進行。然后，堿液處理步驟：蘆葦莖預處理物經(jīng)堿性溶液處理去除木素得到蘆葦莖綜纖維素。優(yōu)選地，將蘆葦莖預處理物以料液比1:10～20g/ml分散于堿性溶液中，25～35℃下浸泡20～60min后，升溫至155～160℃，反應45～90min，然后保溫45～90min得到蘆葦莖綜纖維素。進一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，堿性溶液為naoh和蒽醌的混合溶液，其中，naoh的質量分數(shù)為1.6％～2％，蒽醌的質量分數(shù)為0.05％～0.1％。綜纖維素，又稱總纖維素(totalcellulose)，是指植物纖維原料除去抽出物和木質素后所留下的部分(即半纖維素和纖維素的總稱)。利用堿性溶液可用有效脫除蘆葦莖預處理物中的木素。蒽醌是一種有機合成中高級染中間體，蒽醌不易被氧化，能發(fā)生硝化、磺化和溴化反應，在堿液處理步驟中，在naoh中加入少量蒽醌，能夠可加快脫木素的速度，縮短反應時間，提高產(chǎn)品得率。同時，通過先在常溫下浸泡，保證堿液充分浸潤蘆葦莖預處理物，再在高溫下反應一段時間后保溫一段時間系列處理，對纖維素的潤漲作用引起分子的消晶和晶格轉化，去除原料中的木素。特別是蘆葦中的木素含量較高，成分復雜，采用上述工序能夠保證在堿的用量較少，高溫反應時間較短的情況下能有效去除原料中的木素，并使得殘存的木素發(fā)生斷裂，利于后續(xù)的漂白。其次，漂白處理步驟：蘆葦莖綜纖維素經(jīng)漂白劑處理去除殘余木素和半纖維素得到蘆葦莖纖維素。優(yōu)選地，蘆葦莖纖維素按料液比1～2:10g/ml分散于水中，加入漂白劑，在40～60℃條件下反應60～240min得到蘆葦莖纖維素，漂白劑選自h2o2溶液、naclo溶液、中的一種或多種。進一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，漂白劑選用質量分數(shù)為30％的h2o2溶液，漂白劑的加入量為0.5～2ml/g蘆葦莖綜纖維素。隨著環(huán)保意識的加強，無氯化漂白方式更加環(huán)保，且工序簡單，操作方便。漂白的同時可以進一步脫除殘余的木素和半纖維素。漂白處理的效果與時間和溫度有關。漂白時間過短、溫度過低無法達到良好的漂白效果；漂白時間過長或溫度過高容易使纖維素受到損失。在上述條件下，保證蘆葦莖綜纖維素能夠得到良好的漂白效果。再次，氧化處理步驟：蘆葦莖纖維素經(jīng)tempo/nabr/naclo體系氧化處理得到蘆葦莖氧化纖維素。優(yōu)選地，將蘆葦莖纖維素按料液比1～3:20g/ml分散于水中，加入tempo、nabr和naclo，在20～30℃條件下反應60～360min得蘆葦莖氧化纖維素。進一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，按每克蘆葦莖纖維素干重，加入tempo0.05～0.15mmol、nabr0.5～1.5mmol以及naclo4～10mmol。tempo(2,2,6,6-tetramethylepiperidin-1-oxyl，2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)/nabr/naclo體系可以在水溶液中選擇性氧化纖維素伯醇羥基，天然纖維素的氧化發(fā)生在微纖維表面，能引入羧基、醛基而不改變纖維素納米絲。tempo氧化反應條件溫和、操作簡單、成本低且污染小。纖維素納米絲制備過程能耗低，得率高，所得的纖維素納米絲長徑比大，在水中能穩(wěn)定分散而不聚集。在該體系中，naclo是該過程的主氧化劑，其首先與nabr形成nabro，隨后nabro將tempo氧化成亞硝鎓離子，亞硝鎓離子將伯醇羥基氧化成醛基，并最終形成羧基。該體系將纖維素分子鏈c6上的伯醇羥基選擇性地氧化為羧基，使其表面帶有負電荷，負電荷的電斥力大大降低了納米纖維間的氫鍵作用力。對于纖維含量更加豐富的蘆葦莖纖維素來說，在tempo氧化步驟中，可以在加入tempo、nabr和naclo后，對反應物預先在120～240w的條件下，微波處理18～25min后再進行反應，可以有效提高氧化速率，并獲得分散性能更優(yōu)異，得率更高的蘆葦莖氧化纖維素。最后，均質處理步驟：蘆葦莖氧化纖維素經(jīng)過微射流納米均質處理得到纖維素納米絲。優(yōu)選地，微射流納米均質的條件為：射流孔徑為120～150μm，壓力為10～20kpsi。具體地，將蘆葦氧化纖維素按料液比0.5～1:100g/ml分散于水中，通過微射流納米均質機進行處理，選取孔徑為120～150μm的噴嘴，調節(jié)均質機的壓力為10～20kpsi，將樣品均質5～10次，得到淡藍色的懸浮液，即蘆葦莖纖維素納米絲。纖維素納米絲的幾何尺寸是影響納米復合材料的增強效果的重要因素，納米尺寸受原料來源、制備方法和工藝參數(shù)的影響較大。采用微射流納米均質處理，在優(yōu)化的工藝條件下，可以得到穩(wěn)定性能、加工性能更佳的纖維素納米絲材料。此外，在微射流納米均質過程中，高壓作用以及高速剪切作用能夠對材料產(chǎn)生一定的該改性作用，得到的蘆葦莖纖維素納米絲尺寸更均一，機械性能更優(yōu)異，更容易與其他材料復合。進一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，蘆葦莖來自蘆葦屬中的蘆葦(phragmitesaustralistrin)、日本葦(phragmitesjaponicussteud)、蘆葦亞種(phragmitesaustralissubsp.altissimus(benth.)clayton、phragmitesaustralisvar.marsillyanus(mabille)kerguélen)中的一種或多種。本發(fā)明實施例提供一種蘆葦莖纖維素，根據(jù)上述制備方法制備得到。制備得到的蘆葦莖纖維素長度為300nm～3μm，直徑為8～20nm，長徑比大于或等于50。本發(fā)明提供的蘆葦莖纖維素具有高長徑比、大比表面積、強楊氏模量以及高反應活性，可應用于光學、電學和生物醫(yī)學等領域。以下結合實施例對本發(fā)明的特征和性能作進一步的詳細描述。實施例1本實施例提供的一種蘆葦莖纖維素，其根據(jù)以下步驟制備得到：：首先，取100g蘆葦莖，截斷成1～3cm小段后經(jīng)蒸餾水清洗，轉移至反應釜中，加入600ml蒸餾水，升溫至120℃，壓力為1.3mpa，處理240min，收集得到蘆葦莖預處理物，自然風干。然后，稱取1000g絕干的蘆葦莖預處理物，加入到10l的1.6(wt)％naoh和0.05(wt)％蒽醌混合溶液中，25℃攪拌60min后轉移至電熱式回轉反應釜中，升溫至155℃，反應90min后繼續(xù)保溫50min，用蒸餾水進行洗滌，脫除木素得到蘆葦莖綜纖維素。其次，稱取10g蘆葦莖綜纖維素分散至100ml蒸餾水中，滴加20ml30wt％的h2o2溶液，40℃水浴加熱攪拌反應240min后用g4砂芯漏斗過濾，收集、置于烘箱中，50℃烘干得到蘆葦莖纖維素。再次，稱取5g蘆葦莖纖維素分散至100ml蒸餾水中，加入一定量的tempo、nabr和naclo(分別為0.1mmol/g、1mmol/g和4mmol/g相對于絕干蘆葦莖纖維素)，25℃控溫攪拌條件下反應360min后，加入無水乙醇終止反應，用蒸餾水反復沖洗，得到蘆葦莖氧化纖維素。最后，將0.5g蘆葦莖氧化纖維素分散至100ml蒸餾水中，通過納米微射流納米均質機進行處理。選取d5噴嘴(孔徑130um)，調節(jié)均質機的壓力為20kpsi，將樣品均質5次，得呈淡藍色的懸浮液，冷凍干燥后可得蘆葦莖纖維素納米絲粉末。實施例2本實施例提供的一種蘆葦莖纖維素，其根據(jù)以下步驟制備得到：：首先，取100g蘆葦莖，截斷成1～3cm小段后經(jīng)蒸餾水清洗，轉移至反應釜中，加入1000ml蒸餾水，升溫至180℃，壓力為1.6mpa，處理60min，收集得到蘆葦莖預處理物，自然風干。然后，稱取1000g絕干的蘆葦莖預處理物，加入到20l的2(wt)％naoh和0.1(wt)％蒽醌混合溶液中，35℃攪拌20min后轉移至電熱式回轉反應釜中，升溫至160℃，反應45min后繼續(xù)保溫90min，用蒸餾水進行洗滌，脫除木素得到蘆葦莖綜纖維素。其次，稱取10g蘆葦莖綜纖維素分散至50ml蒸餾水中，滴加20ml30wt％的h2o2溶液，60℃水浴加熱攪拌反應60min后過濾、收集、干燥得到蘆葦莖纖維素。再次，稱取15g蘆葦莖纖維素分散至100ml蒸餾水中，加入一定量的tempo、nabr和naclo(分別為0.15mmol/g、1.5mmol/g和10mmol/g相對于絕干蘆葦莖纖維素)，30℃控溫攪拌條件下反應60min后，加入無水乙醇終止反應，用蒸餾水反復沖洗，得到蘆葦莖氧化纖維素。最后，將0.3g蘆葦莖氧化纖維素分散至100ml蒸餾水中，通過納米微射流納米均質機進行處理。選取孔徑120um的噴嘴，調節(jié)均質機的壓力為10kpsi，將樣品均質4次，得呈淡藍色的懸浮液，冷凍干燥后可得蘆葦莖纖維素納米絲粉末。實施例3本實施例提供的一種蘆葦莖纖維素，其根據(jù)以下步驟制備得到：：首先，取100g蘆葦莖，截斷成1～3cm小段后經(jīng)蒸餾水清洗，轉移至反應釜中，加入700ml蒸餾水，升溫至160℃，壓力為1.3mpa，處理180min，收集得到蘆葦莖預處理物，自然風干。然后，稱取1000g絕干的蘆葦莖預處理物，加入到12l的1.7(wt)％naoh和0.06(wt)％蒽醌混合溶液中，27℃攪拌50min后轉移至電熱式回轉反應釜中，升溫至156℃，反應80min后繼續(xù)保溫45min，用蒸餾水進行洗滌，脫除木素得到蘆葦莖綜纖維素。其次，稱取10g蘆葦莖綜纖維素分散至100ml蒸餾水中，滴加16ml30wt％的h2o2溶液，45℃水浴加熱攪拌反應180min后用g4砂芯漏斗過濾，收集、置于烘箱中，50℃烘干得到蘆葦莖纖維素。再次，稱取5g蘆葦莖纖維素分散至100ml蒸餾水中，加入一定量的tempo、nabr和naclo(分別為0.05mmol/g、0.5mmol/g和4mmol/g相對于絕干蘆葦莖纖維素)，25℃控溫攪拌條件下反應300min后，加入無水乙醇終止反應，用蒸餾水反復沖洗，得到蘆葦莖氧化纖維素。最后，將1g蘆葦莖氧化纖維素分散至100ml蒸餾水中，通過納米微射流納米均質機進行處理。選取孔徑150um的噴嘴，調節(jié)均質機的壓力為18kpsi，將樣品均質6次，得呈淡藍色的懸浮液，冷凍干燥后可得蘆葦莖纖維素納米絲粉末。實施例4本實施例提供的一種蘆葦莖纖維素，其根據(jù)以下步驟制備得到：：首先，取100g蘆葦莖，截斷成1～3cm小段后經(jīng)蒸餾水清洗，轉移至反應釜中，加入800ml蒸餾水，升溫至160℃，壓力為1.4mpa，處理120min，收集得到蘆葦莖預處理物，自然風干。然后，稱取1000g絕干的蘆葦莖預處理物，加入到14l的1.8(wt)％naoh和0.07(wt)％蒽醌混合溶液中，30℃攪拌40min后轉移至電熱式回轉反應釜中，升溫至158℃，反應70min后繼續(xù)保溫70min，用蒸餾水進行洗滌，脫除木素得到蘆葦莖綜纖維素。其次，稱取10g蘆葦莖綜纖維素分散至100ml蒸餾水中，滴加14ml30wt％的h2o2溶液，50℃水浴加熱攪拌反應120min后用g4砂芯漏斗過濾，收集、置于烘箱中，50℃烘干得到蘆葦莖纖維素。再次，稱取5g蘆葦莖纖維素分散至100ml蒸餾水中，加入一定量的tempo、nabr和naclo(分別為0.1mmol/g、1mmol/g和8mmol/g相對于絕干蘆葦莖纖維素)，25℃控溫攪拌條件下反應240min后，加入無水乙醇終止反應，用蒸餾水反復沖洗，得到蘆葦莖氧化纖維素。最后，將0.5g蘆葦莖氧化纖維素分散至100ml蒸餾水中，通過納米微射流納米均質機進行處理。選取d5噴嘴(孔徑130um)，調節(jié)均質機的壓力為16kpsi，將樣品均質7次，得呈淡藍色的懸浮液，冷凍干燥后可得蘆葦莖纖維素納米絲粉末。實施例5本實施例提供的一種蘆葦莖纖維素，其根據(jù)以下步驟制備得到：：首先，取100g蘆葦莖，截斷成1～3cm小段后經(jīng)蒸餾水清洗，轉移至反應釜中，加入900ml蒸餾水，升溫至170℃，壓力為1.5mpa，處理80min，收集得到蘆葦莖預處理物，自然風干。然后，稱取1000g絕干的蘆葦莖預處理物，加入到16l的1.9(wt)％naoh和0.09(wt)％蒽醌混合溶液中，33℃攪拌30min后轉移至電熱式回轉反應釜中，升溫至159℃，反應60min后繼續(xù)保溫80min，用蒸餾水進行洗滌，脫除木素得到蘆葦莖綜纖維素。其次，稱取10g蘆葦莖綜纖維素分散至100ml蒸餾水中，滴加12ml30wt％的h2o2溶液，55℃水浴加熱攪拌反應80min后用g4砂芯漏斗過濾，收集、置于烘箱中，50℃烘干得到蘆葦莖纖維素。再次，稱取5g蘆葦莖纖維素分散至100ml蒸餾水中，加入一定量的tempo、nabr和naclo(分別為0.1mmol/g、1mmol/g和9mmol/g相對于絕干蘆葦莖纖維素)，25℃控溫攪拌條件下反應180min后，加入無水乙醇終止反應，用蒸餾水反復沖洗，得到蘆葦莖氧化纖維素。最后，將0.5g蘆葦莖氧化纖維素分散至100ml蒸餾水中，通過納米微射流納米均質機進行處理。選取d5噴嘴(孔徑130um)，調節(jié)均質機的壓力為14kpsi，將樣品均質6次，得呈淡藍色的懸浮液，冷凍干燥后可得蘆葦莖纖維素納米絲粉末。實施例6本實施例提供的一種蘆葦莖纖維素，其根據(jù)以下步驟制備得到：：首先取100g蘆葦莖，截斷成1～3cm小段后經(jīng)蒸餾水清洗，轉移至反應釜中，加入1000ml蒸餾水，升溫至180℃，壓力為1.6mpa，處理60min，收集蘆葦莖得到蘆葦莖預處理物，自然風干。然后，稱取1000g絕干的蘆葦莖預處理物，加入到20l的2(wt)％naoh和0.1(wt)％蒽醌混合溶液中，35℃攪拌20min后轉移至電熱式回轉反應釜中，升溫至160℃，反應50min后繼續(xù)保溫90min，用蒸餾水進行洗滌，脫除木素得到蘆葦莖綜纖維素。其次，稱取10g蘆葦莖綜纖維素分散至100ml蒸餾水中，滴加10ml30wt％的h2o2溶液，60℃水浴加熱攪拌反應60min后用g4砂芯漏斗過濾，收集、置于烘箱中，50℃烘干得到蘆葦莖纖維素。再次，稱取5g蘆葦莖纖維素分散至100ml蒸餾水中，加入一定量的tempo、nabr和naclo(分別為0.1mmol/g、1mmol/g和10mmol/g相對于絕干蘆葦莖纖維素)，在200w條件下微波處理20min，再在25℃控溫攪拌條件下反應60min后，加入無水乙醇終止反應，用蒸餾水反復沖洗，得到蘆葦莖氧化纖維素。最后，將0.5g蘆葦莖氧化纖維素分散至100ml蒸餾水中，通過納米微射流納米均質機進行處理。選取d5噴嘴(孔徑130um)，調節(jié)均質機的壓力為10kpsi，將樣品均質10次，得呈淡藍色的懸浮液，冷凍干燥后可得蘆葦莖纖維素納米絲粉末。對比例1本對比例提供的一種蘆葦莖纖維素，其根據(jù)以下步驟制備得到：：首先，稱取1000g絕干的蘆葦莖預處理物，加入到16l的1.9(wt)％naoh和0.09(wt)％蒽醌混合溶液中，升溫至155℃，反應60min后用蒸餾水進行洗滌，脫除木素得到蘆葦莖綜纖維素。其次，稱取10g蘆葦莖綜纖維素分散至100ml蒸餾水中，滴加12ml30wt％的h2o2溶液，55℃水浴加熱攪拌反應80min后用g4砂芯漏斗過濾，收集、置于烘箱中，50℃烘干得到蘆葦莖纖維素。再次，稱取5g蘆葦莖纖維素分散至100ml蒸餾水中，加入一定量的tempo、nabr和naclo(分別為0.1mmol/g、1mmol/g和9mmol/g相對于絕干蘆葦莖纖維素)，25℃控溫攪拌條件下反應180min后，加入無水乙醇終止反應，用蒸餾水反復沖洗，得到蘆葦莖氧化纖維素。最后，將0.5g蘆葦莖氧化纖維素分散至100ml蒸餾水中，通過納米微射流納米均質機進行處理。選取d5噴嘴(孔徑130um)，調節(jié)均質機的壓力為14kpsi，將樣品均質6次，得呈淡藍色的懸浮液，冷凍干燥后可得蘆葦莖纖維素納米絲粉末。試驗例1透射電鏡測試實施例1提供的纖維素納米絲，測試結果如圖2所示。得到的纖維素納米絲的長度為300nm～3μm，直徑為8～20nm，長徑比大于50。試驗例2以實施例1～6以及對比例1提供的纖維素納米絲為原材料，與聚乙烯醇為基體，制備得到復合膜，測定葛復合膜的性能，結果見表1。表1.性能測試表項目膜平均厚度/μm拉伸強度/mpa斷裂伸長率(％)實施例14666.38261.4實施例24360.33256.7實施例34667.11258.5實施例44964.29259.4實施例54465.43260.3實施例64873.22273.1對比例15442.57128.6純聚乙烯醇膜4530.28154.3由表1可見，由本發(fā)明實施例制備得到的纖維素納米絲能夠有制備得到拉伸強度及斷裂伸長率均較高的復合膜材料，有效提高材料的力學性能。綜上所述，本發(fā)明實施例的纖維素納米絲具有高長徑比、大比表面積、強楊氏模量以及高反應活性，其機械性能好、生物可降解、易于復合，可廣泛應用于光學、電學和生物醫(yī)學等領域，特別是制備得到的纖維素納米絲的長徑比較大，非常適合于聚合物加工領域。且制備工藝簡單，化學試劑用量少，適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，能夠最大程度地利用蘆葦莖，變廢為寶，實現(xiàn)蘆葦莖的高附加值利用，具有廣泛的應用前景。以上所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。當前第1頁12