人们使用纤维素已经超过150年历史，它广泛存在于自然界中，是储量最丰富的可再生资源。纤维素可以被加工成纤维素气凝胶、水凝胶、微晶纤维素及应用最广泛的纤维素膜。传统制备纤维素膜主要通过粘胶法和铜氨法，但是这两种方法能耗高，并且会造成严重的环境污染。近些年有学者研究新的溶解体系来溶解纤维素，制备纤维素膜，其中较为绿色的制备方法主要有离子液体体系及CO2基可逆离子液体体系。离子液体体系主要存在造价高，能耗高的问题，而CO2基可逆离子液体体系则具有成本低，溶剂可回收循环使用，溶解条件温和等特点，得到了广泛的关注。

本研究主要通过使用四甲基胍（TMG）和乙二醇（EG）及二甲基亚枫（DMSO）及CO2构建可逆离子液体体系，在温和的条件下，对纤维素实现非衍生化均相溶解（见图1）。溶解后的纤维素溶液经各种不同的反溶剂，比如醇类、酸溶液及碱溶液的再生，可以得到性质可控的再生纤维素膜。通过各种表征手段，详细研究了不同反溶剂对再生纤维素膜的结构、表面形貌、光学透过性、力学性能、热性能及水蒸气和氧气透过性的影响。结果表明，经乙醇溶液再生的纤维素膜具有良好的力学性能和光学透过性，（见图2）以及卓越的、可以和商用包装膜相媲美的水蒸气和氧气屏蔽效果。该膜有望应用在包装、食品及农业等领域。

图1：再生纤维素膜的制备流程示意图

图2：再生纤维素膜的SEM，AFM表征

本研究是由博士研究生郭元龙和硕士研究生蔡龙为共同第一作者，谢海波教授和郑强教授为共同通讯作者，作为封面论文发表在  ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c03609