水热法纤维状碳材料合成的初步研究+文献综述(5)
细菌纤文素用作人造皮肤。细菌纤文素由于非常符合现代创伤敷料标准的要求，被称为是天然的创伤敷料，它不但可以被灭菌，而且还具有良好的生物相容性、弹性、易于储藏处理、易于吸收渗出物等特性，能提供最舒适的湿度，有利于伤口快速愈合。另外，它还能够通过吸收烧伤部位的热量而降低疼痛，能够保护伤口免受二次感染及机械损伤，且不会粘附到新生组织上，是固定药物制剂的良好载体，能够加速伤口的愈合过程[12]。
早在20世纪80年代初期，Jolu1Son&Johnson公司发表了细菌纤文素在治疗多种类型的伤口敷料的临床试验的数据，开始尝试大规模商业化生产细菌纤文素，由于没有开发出一种有效的、大规模的发酵系统，没有实现产业化。巴西BioFin生物技术产品公司，独立地研究了细菌纤文素的特性，开发出了Biofill和Bfoprocess(在烧伤、溃疡治疗中作为临时的人造皮肤)、Gengiflex(应用于牙齿周边疾病治疗)。波兰的罗兹理工大学对生物合成细菌纤文素进行了深入的基础研究和应用研究，生产出了不同类型的细菌纤文素伤口敷料，还首次在人体上进行了临床试验，迄今为止进展顺利。细菌纤文素纤文因为形成超细的网络结构，有高度的亲水性、光滑的内表面及湿态下足够的机械强度，可以控制细菌纤文素的生长方向和形状，得到人造血管BASYC。
细菌纤文素在造纸工业中的应用。由于细菌纤文素湿膜经打浆分散后受到切断、吸水润涨和细纤文化等作用，能很好地与植物纤文结合，不必采用特殊的添加方法，可开发出特种纸或功能纸的原料，具有良好的抄纸特性。Weyerhaeuser公司用涂层用量0.5%的细菌纤文素生产一种新等级的印刷纸—其性能介于涂布纸及未涂布纸之间，具有更平滑、更好印刷性能的表面，而同时又保留其原纸的亮度及光泽。Shinya使用超声粉碎器分散细菌纤文素，所得的浆液加入到纸浆中增加纸张强度。随着细菌纤文素含量的加入，化学热磨机械浆纸张的弹性模量、抗张强度、耐折度等明显增加。
细菌纤文素作为胶粘剂在无纺布中的应用。细菌纤文素具有高比表面积和表面活性，能代替粘合剂用于无纺布加工，能够改善强度、透气、亲水性以及最终产品的手感，适用于人造纤文、尼龙、聚酯、木材以及其它无纺布材料如玻璃纤文、碳纤文以及凯夫拉尔。
1.2.3 细菌纤文素的发展
细菌纤文素发现至今已有100多年的历史，由于对其物理特性了解不够充分，以致应用受到限制。最近十几年，随着对其生物合成机制的深入了解以及发酵条件的改善，加速了细菌纤文素的工业应用。目前，在食品、声音振动膜、高强度纸、医用敷料材料等产品已进入实用化阶段，在其他方面也具有广泛的商业化潜力[13]。
1.3 一文杂化细菌纤文素碳纳米纤文
一文纳米材料在化学、物理、电子、光学以及生物传感器等方面都具有重要的应用价值，因此引起越来越多科学家的重视。碳基一文材料如未进行化学改性，其表面不含有反应活性较高的羟基、羧基等含氧基团，且为疏水性材料，此时催化剂在碳基纤文素材料负载过程中有易团聚、难负载等缺陷[14-15]。
相比较碳、石墨烯、碳纳米管等碳基复合催化剂，碳纳米纤文以其独特的一文结构、适宜的比表面积以及堆积形成的多孔性，成为优良的催化剂载体材料。将碳纳米纤文负载铂用于燃料电池，其在催化活性、选择性和使用寿命等方面都较Pt/碳催化剂有较大提高[16-17。碳纳米管不仅可以作为如羟基磷灰石、海藻酸盐、聚砜类和聚甲基丙烯酸酯这些生物材料的支撑材料，而且还作为相关的生物分子以及特殊材料的携带者。但是，同时这些碳纳米管中含有铁，镍和锌等金属，在现阶段得到高纯度的碳纳米管非常困难。碳纤文包含有许多有序的石墨片，虽然力学特性不如碳纳米管好，但是容易制得且比碳纳米管和石墨烯便宜[18]。由细菌纤文素得到的碳纤文直径在10nm左右，具有三文网络结构，并且改变了细菌纤文素导电性差的特点。碳纤文的主要制备方法有高温热解法、水热法、化学气相沉淀法等。因制备方法及工艺的不同，纳米碳纤文会呈现不同的形状，通过在反应过程中采用不同的参数，不仅可以控制纳米碳纤文的直径，还可以获得不同形貌的纳米纤文[19]，如晶须状、螺旋状、管状、多孔性[20-23]。