Chem. Rev. 最新綜述：帶你了解神奇的納米甲殼素材料

1.【導讀】

甲殼素（Chitin）是一種存在于生物體內的長鏈聚合物，具有生物活性、生物相容性、生物降解性和低致敏性。盡管具有眾多的優點，但難加工處理的結構使其利用度不高。甲殼素主要以高度脫乙酰化（即殼聚糖）形式被利用，在酸性條件下具有良好的溶解性和可加工性，然而，生產過程中產生的大量廢棄物被認為是甲殼素可持續利用的一個限制。值得注意的是，甲殼素具有精細的多層次組裝結構，可以在微觀和宏觀尺度上賦予多組分材料韌性和抗性，增加其多樣性。因此，可利用甲殼素在納米尺度上的結構特征，通過自上而下的方法將其直接加工轉化為納米甲殼素（Nanochitin），作為目標材料的構建組分。作為甲殼素結構的基本組成，納米甲殼素具有與前體相似的化學和生物活性。了解納米甲殼素的結構及其化學活性，對其性質進行改變優化，將有助于更多新型材料的啟發設計。另外，其綠色化的工業應用也是納米甲殼素研究的重點。

2.【成果掠影】

近日，南京林業大學范一民教授、東北林業大學劉守新教授團隊白龍教授與加拿大英屬哥倫比亞大學Orlando J. Rojas教授（共同通訊作者）等人，就（納米）甲殼素的來源、生物學特性、組裝與應用進行了綜述討論。相關成果以“Nanochitin: Chemistry, Structure, Assembly, and Applications”為題發表在Chemical Reviews期刊上。論文討論了甲殼素納米結構的分離、解構、改性和組裝成功能材料的方法。強調納米甲殼素在其原生結構中的作用，以及作為材料的組成部分，實現的多樣功能。介紹了納米甲殼素及其衍生材料應用的最新成果和工業化進展，并在綠色制造的基礎上，探討了納米甲殼素在先進、可持續材料中的應用前景。

3.【結構框架】

1. 納米甲殼素及其可持續性
2. 甲殼素的生物來源和化學特性

? ? ? ? ? 2.1甲殼素的生物來源

? ? ? ? ? 2.2甲殼素化學特性

3. 納米甲殼素的分離與工程設計

? ? ? ? ? 3.1甲殼素的提取

? ? ? ? ? 3.2納米甲殼素的分離

? ? ? ? ? 3.3納米甲殼素的工程設計

4. 納米甲殼素在多尺度下的組裝

? ? ? ? ? 4.1 多尺度組裝

? ? ? ? ? 4.2 界面處納米甲殼素的組裝

? ? ? ? ? 4.3 水中納米甲殼素的組裝

? ? ? ? ? 4.4 過程誘導的納米甲殼素組裝

5. 納米甲殼素在多維材料中的應用

? ? ? ? ? 5.1 納米甲殼素作為構建模塊

? ? ? ? ? 5.2 纖維與長絲

? ? ? ? ? 5.3 薄膜

? ? ? ? ? 5.4 凝膠和三維結構

6. 工業化展望

4.【圖文概覽】

納米甲殼素及其可持續性

圖1.（a）甲殼素和納米甲殼素的發現、分析、提取、使用以及未來方向的時間線。關于（b）甲殼素、納米甲殼素和納米纖維素及（c）甲殼素納米纖維（ChNF）和甲殼素納米晶體（ChNC）相關文獻的總結（2000-2020年）。

圖2. 本綜述包括簡要介紹（第1部分）；甲殼素化學（第2部分）和甲殼素解構成納米甲殼素（第3部分）；納米甲殼素在不同介質中形成多尺度結構的主要反應（第4部分），以及各種各樣的應用（第5部分），其中應用部分主要從不同維度展開介紹。最后，提出了在生物經濟背景下，納米甲殼素在工業化以及推動材料發展方面的前景。

甲殼素的生物來源和化學特性

2.1甲殼素的生物來源

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圖3. 與甲殼素有關的生物實例：（a）墨魚，甲殼素主要在其喙與軟骨部位。節肢動物，包括（b1）甲殼類動物和（b2）昆蟲及其幼蟲。（c）陸地、河流或海洋軟體動物的殼。微生物包括（d1）真菌和（d2）酵母。

圖4. 生物結構中出現的多尺度甲殼素結構的實例：（a1）珍珠狀結構內的礦物質片晶。（a2）無機板層間蛋白質基質中的甲殼素纖維束。（b）甲殼類動物體中的多尺度結構，單體單元N-乙酰氨基葡萄糖（I）聚合形成甲殼素聚合物（II），它們在具有特定結合位點的蛋白質內形成纖維束（III）。纖維束以多種結構排列，優化斷裂撓度和應變相關的響應，例如蜂窩結構（V）和角質層中發現的多個尺度的螺旋狀Bouligand結構（VI，VII）。（c1）鐵甲蟲的平面視圖，突出了三個不同的內部區域，器官和翅鞘之間的間距可變。（c2）甲蟲的鋸齒型關節通過關節分層保持結構連續，由此獲得動物中最高的抗壓能力。

圖5. 甲蟲中發現的甲殼素結構和相關顏色。（a1）各種甲蟲結構顏色的范圍。（a2）白金龜高度散射的外殼，產生超白的外觀。（a3）保存了4000萬年的甲蟲表皮發光。（b1）金龜子外骨骼光學顯微照片，每個細胞的中心有明亮的黃色反射，而邊緣有綠色反射。（b2）原子力顯微鏡（AFM）和（b3）掃描電鏡（SEM）觀察到Bouligand結構在上表皮呈現半球形取向。（c1）橫斷面SEM圖和（c2）a3圖中白色反射表皮結構三維重建。

圖6. 在各種昆蟲（甲蟲、蒼蠅和蜘蛛）中發現的鏟狀和紡錘狀黏附結構的SEM圖像表明，較重的昆蟲身體表現出更精細的黏附結構。

圖7. 跨膜甲殼素合成酶結構的三維示意圖。左邊是球形紅桿菌細菌纖維素合酶復合物的晶體結構。其中，纖維素聚合物用灰色的球體表示。右邊對應的是甲殼素合酶c端部分的計算三維結構。細菌纖維素合酶的晶體結構(左圖)被用作結構預測的模板。

圖8. （a）昆蟲蛻皮前階段表皮的典型橫截面結構示意圖。（b）經過鞣制/硬化的蛋白質-甲殼素復合結構模型，其中蛋白質特異性的與甲殼素晶體的多個面以及非晶態結構部分相互作用（不同顏色代表不同的蛋白質）。（c）甲殼動物角質層的簡化結構，突出角質層內的礦化區域，其中的礦物質網絡在甲殼動物中比在貝殼中更連續。

圖9. （a）微生物中發現的甲殼素質結構示意圖。甲殼素-葡聚糖復合物模型包括酵母中的釀酒酵母和白色念珠菌，絲狀真菌中的煙曲霉菌，蘑菇中的裂褶菌。（b）真菌中殼質體(一種產生甲殼素的復合物)的利用及其結構的三維示意圖。

2.2甲殼素化學特性

圖10. 甲殼素的三種主要形態圖解。（a）同一酸/堿提取工藝獲得的三種ChNF晶型的AFM圖像。α-甲殼素可從蟹殼中提取，β-甲殼素可從墨魚軟骨中提取，γ-甲殼素可從蛾繭中提取。灰色箭頭表示甲殼素大分子在晶體結構內的取向。（b1）α-甲殼素和（c1）β-甲殼素的分子結構和氫鍵。（b2）α-甲殼素和（c2）β-甲殼素在不同投影平面上的結構。

納米甲殼素的分離與工程設計

3.1甲殼素的提取

圖11. 從甲殼類動物殼中提取甲殼素的過程，包括脫礦質、脫蛋白和脫色（實線框）以及可供選擇的預處理(虛線框)。考慮到對環境的影響和可持續性問題，新的提取方法也在不斷出現。

3.2納米甲殼素的分離

圖12. （a）ChNF和（b）ChNC的分離方法概述。含有晶體和無序結構的ChNF是通過（a1）機械處理或（a2）化學修飾和（a3）生物處理輔助的機械處理產生的。化學和生物修飾的主要目標是賦予甲殼素額外的化學特性，有利于制備纖維。ChNC是通過表面剝落和用酸或氧化劑進行強化學處理，去除無序的甲殼素結構而產生的。

圖13. 典型機械法制備ChNF的顯微圖像。（a）水中超聲由甲殼素分離制備和（b）醋酸中一次研磨α-甲殼素制備的ChNF的SEM圖像。（c）在醋酸中通過一次微射流由墨魚軟骨β-甲殼素制備的ChNF和（d）由龍蝦外骨骼通過微射流制備的低蛋白ChNF的TEM圖像。

圖14. 甲殼素表面（a）部分脫乙酰化和（b）TEMPO氧化處理后在分子水平上發生的反應機理示意圖。通過甲殼素的分子結構表征了甲殼素在不同加工步驟中的反應位點。（c）準溶劑輔助下原生甲殼素的自剝離途徑及機制。（c1）通過準溶劑溶脹和均勻的表面電離，甲殼素自行剝離成ChNF的示意圖。（c2）甲殼素在自剝離過程中發生了兩步連續的化學和結構演變，第I步是甲殼素的去質子化，第II步是甲殼素與馬來酸酐的電離。（c2）準溶劑輔助馬來酸酐插入甲殼素分子的模型。（d）細菌甲殼素脫乙酰酶催化甲殼素表面脫乙酰。

圖15. 化學處理輔助下機械納米原纖化制備的ChNF圖像。以蟹殼中部分脫乙酰的α-甲殼素為原料，通過醋酸中（a）超聲和（b）微射流制備的ChNF的TEM圖像。（c2）水中TEMPO氧化管蟲β-甲殼素制備的ChNF的TEM圖像。（d）水中研磨馬來酸酐酯化的α-甲殼素分離制備的ChNF的SEM圖像。（e）準溶劑溶脹和馬來酸酐插層法從墨魚軟骨β-甲殼素中提取的ChNF的TEM圖像。（f）在醋酸中α-甲殼素脫乙酰化處理后機械分離產生的ChNF的TEM圖像。

圖16. 蟹殼α-甲殼素在（a1）pH 3和（a2）pH 6的懸浮液中透析后，超聲10 min得到的HCl水解的ChNC的TEM圖像。（b）蟹殼和（c）巨型管蟲中得到的HCl水解的ChNC的TEM圖像。通過（d）TEMPO氧化和（e）過硫酸銨處理從蟹殼α-甲殼素中分離出的ChNC的TEM圖像。

圖17. （a）脫乙酰化甲殼素團簇在酸水解下產生單個ChNC的示意圖。通過90 min酸水解產生的單個ChNC的（b1）冷凍電鏡和（b2）AFM圖像。（c1）在沒有超聲破壞的情況下，30 min酸水解的ChNC的冷凍電鏡圖。(c2) 經過60 min酸水解和超聲破碎30 s后ChNC的TEM圖像。（d）經高碘酸鹽氧化后，甲殼素中無序結構加速脫乙酰化、氧化和降解，產生含羧基的可溶性化合物的途徑。該工藝證明了高碘酸鹽生產ChNC的能力。（e1）通過選擇性的堿性高碘酸氧化非有序的甲殼素結構而保持其中有序結構完整制備ChNC示意圖，（e2）將甲殼素分解成ChNC時限制其表面的脫乙酰化和堿性高碘酸鹽氧化，從而產生兩性離子納米晶體。（f）蝦甲殼素制備的ChNC的TEM圖像。

3.3納米甲殼素的工程設計

圖18.調整納米甲殼素表面化學的化學策略。羥基基團：（a）乙酰化ChNC的TEM （b）ChNC和乙酰化ChNC的X射線衍射圖。（c）四氫呋喃中ChNC和乙酰化ChNC的分散性。氨基基團：（d）14%萘酰取代的ChNC的SEM圖像。（e）脫乙酰化的ChNC（虛線）和二甲亞砜中萘酰化的ChNC（實線）的透射光譜。（f）丙烯酸接枝的ChNC的SEM圖像。（g）丙烯酸接枝的ChNC的紫外可見透射光譜，n代表接枝的丙烯酸與ChNC中N-乙酰氨基葡萄糖單元的摩爾比。

納米甲殼素在多尺度下的組裝

圖19. 在不同長度尺度下加工和組裝（納米甲殼素）的層次結構和挑戰。

?4.1 多尺度組裝

圖20. （a）模擬ChNF體系的平均結構示意圖，使用顏色編碼的積木來突出結構特征。在使用（1110）模型進行模擬時出現（b1）非特異性和（b2）特異性H鍵的數量。（c）在MD模擬中在0 ns（左）和250 ns（右）時觀察到的(1110)系統選定結構，并突出顯示了氫鍵。

圖21.（a）基于納米晶體的主成分分析，從一個ChNC的冷凍透射電鏡圖像中獲得的斷層掃描重建和相應的手性剖面，結果顯示左手手性和非手性剖面沿軸向扭轉。（b）用于分析沿納米晶體軸向扭轉特征的標準模型示意圖。（c）ChNC的手性扭轉與（b）中截面段軸向長度的函數關系。

圖22. （a）在膠體尺度上相互作用下（包括范德華力、靜電力和耗散相互作用）的球形ChNC顆粒以及（b）在給定離子強度（1，10和80 Mm NaCl）的水懸浮液中、膠體尺度范德華力和靜電力作用下棒狀ChNC的DLVO示意圖。

圖23. （a1）ChNC分散液通過約束蒸發誘導自組裝的成鍵示意圖。（a2）在毛細管流動下沿鍵的方向，ChNC片層形成和分布的偏光顯微鏡圖像。（b）ChNC/硅氧烷分散液的序參量S_eff。（c1）ChNC自組裝誘導形成的、具有陣列孔結構的介孔ChNC/硅氧烷納米復合材料TEM圖像。（c2-c4）c1中復合材料不同方向的典型偏振光顯微圖像。

?4.2 界面處納米甲殼素的組裝

圖24. （a1）根據接觸角（θ），球形顆粒在油/水界面的吸附示意圖。（a2）油包水(O/W)體系中接觸角< 90°顆粒的吸附。（b）不同pH值(3 ~ 6)的ChNC分散液旋涂得到薄膜的三相接觸角。（c1）給定濃度下ChNC分散液的表面(空氣/水)和界面(油/水)張力。（c2）10 μL氣泡在0.5 Hz頻率下振蕩的空氣/水界面擴張流變學，表明0.5 wt %分散液中ChNC的界面吸附。（d）ChNC穩定的聚苯乙烯球的SEM圖像。（e）不同濃度下，ChNC及其穩定的油包水Pickering液滴熒光圖像。（f1）ChNC穩定的Pickering泡沫干燥后的SEM圖像。（f2）泡沫液態下的偏振光顯微圖像。（g）超雙疏水ChNC粉末包裹的液珠，在玻璃、紙張、塑料和水表面的展示圖像。

4.3 水中納米甲殼素的組裝

圖25. （a）ChNC的溶致液晶轉變隨濃度的變化而變化，表現為上方較暗的各向同性相和底部較亮的向列相。（b）懸浮在硅油中的不同濃度ChNC分散液滴的POM圖像。（c）在20℃下，0.1%應變的ChNC分散液G’和tan δ的濃度依賴性。（d）5 wt %的ChNC分散液處理1天后形成的各向異性相指紋圖譜的POM圖像。通過干燥向列相ChNC分散液制備的薄膜截面的SEM圖像（e1，e2），呈現螺旋結構和Bouligand拱形結構。（e3）在懸浮狀態下無序ChNC組裝成有序向列相結構的示意圖。（e4）在不同的HCl和NaCl濃度下，ChNC分散液和固相狀態的手性向列間距。（f）通過ChNC/AA 液晶光聚合形成螺旋有序的雜化ChNC/PAA的示意圖。（g）指紋樣ChNC/AA 液晶的POM圖像。（h1，h2）交聯ChNC/PAA雜化材料截面的SEM圖像。

圖26. （a1-a4）β-ChNFs在pH 8下經過四個不同階段自組裝的冷凍電鏡圖像。（b）ChNC和膨潤土在堿性（pH 9）、中性（pH 7）和酸性（pH 3.4）條件下的分散狀態和納米結構表面相互作用示意圖。（c）不同pH條件下ChNF與CNF的熱信號強度和相互作用示意圖。

4.4 過程誘導的納米甲殼素組裝

圖27. （a）一價鈉和多價陰離子耦合對ChNF薄膜溶脹/消溶脹性能的影響。(b1)在原始水分散液中加入不同鹽后，部分脫乙酰化ChNF在干燥狀態下（左圖）和重新分散在水中（右圖的照片。（b2）重新分散的TEMPO氧化ChNF分散液照片，濃度分別為0.7和3.0%。

納米甲殼素在多維材料中的應用

圖28. 基于多尺度設計原則，納米甲殼素構建的多維材料路線圖。

5.1 納米甲殼素作為構建模塊

圖29. （a）CNC和ChNF穩定的Pickering乳液的熒光顯微圖像。（b）使用兩性ChNF在不同pH條件下制備的乳液的光學照片和顯微圖像。（c1）ChNF單獨穩定的高內相Pickering乳液（HIPPE）的熒光顯微圖像。（c2）HIPPE液滴的冷凍電鏡圖像顯示ChNFs在液滴表面和連續相中的分布。（c3）由HIPPEs制備的3D打印物品。（d1）不同濃度的非離子表面活性劑和ChNF的混合物穩定液體泡沫的起泡性和泡沫穩定性。（d2）ChNF穩定的液體泡沫（7.5 mg/mL）的共聚焦圖像。（d3）ChNF穩定的液體泡沫干燥后截面SEM圖像。（e）模擬小腸環境下ChNF穩定的Pickering乳液的還原游離脂肪酸（FFA）釋放。

圖30. （a1）由ChNC和二氧化硅共組裝的向列相LCPs制備的氮摻雜介孔碳膜照片。（a2）a1中碳膜截面的SEM圖像。（a3）在不同電流密度下1 M H₂SO₄中碳膜的恒流充放電曲線。（b1）智能可打印油墨的制備和應用示意圖，其中ChNF作為水相中的添加劑以調整油墨的流變行為。（b2）不同ChNF添加量條件下油墨的粘度和屈服應力。（c）由蝦獲取的ChNF存在條件下，木質素納米顆粒成核和生長的溶劑交換過程示意圖。

5.2 纖維與長絲

圖31. （a1）通過將ChNF水凝膠擠出到凝固浴中制備甲殼素基纖維或長絲的示意圖。（a2）制備纖維的SEM圖像和數碼照片。（b1）由ChNF和金屬離子混合擠出的雜化纖維結構示意圖。（b2）凝膠狀態下金屬納米顆粒與ChNF聚集的冷凍電鏡圖像。（c1）濕拉伸裝置的示意圖。（c2）未拉伸和拉伸狀態下ChNF基纖維截面的SEM圖像。拉伸比對ChNF基纖維（c3）拉伸力學性能，（c4）取向指數和（E）楊氏模量的影響。

圖32. （a）干法紡絲通過直接拉伸ChNF分散液（紅色）和藻酸鹽溶液（藍色）接觸產生的粘性界面來制備長絲。（b）ChNF與海藻酸鹽界面絡合作用機理示意圖。制備長絲（c1）表面殼層和（c2）截面芯部的SEM圖像。（d1）不同長徑比的ChNF纖維在干濕條件下的拉伸試驗。（d2）浸沒在水中且有負載的單絲圖像，以此顯示其濕穩定性。

5.3 薄膜

圖33. （a）由α-ChNF制備的柔性透明ChNF薄膜的外觀圖片。（b）從左到右分別為黃道蟹、雙孢菇莖、帽和和整個蘑菇制備的納米膜，厚度在60到80 μm之間。TEMPO氧化的ChNC、脫乙酰ChNF、HCl水解ChNC和墨魚軟骨ChNF制備的自支撐膜（25 μm厚）的（c1）UV可見光透過率表征和（c2）AFM圖像。（d）昆蟲衍生ChNF與木材衍生CNF的抗拉強度和楊氏模量的比較。（e）對不同ChNF樣品的垂直火焰測試。（f1）使用聚丙烯、聚丙烯-SiO₂、纖維素無紡布和ChNF隔膜的電池循環性能。（f2）使用不同隔膜的LiFePO₄/Li電池在120°C下的充放電曲線。

圖34. （a）含甲基丙烯酸樹脂的透明ChNF復合膜的外觀和柔韌性。（b）一系列乙酰化ChNF和ChNF復合物膜的熱膨脹系數。（c1）在光引發劑存在下，用ChNC進行乳化的紫外固化丙烯酸環氧大豆油液滴的SEM圖像。（c2）紫外固化ChNC復合聚合物薄膜截面SEM圖像。（c3）紫外固化ChNC復合物膜的外觀。（d1）通過嵌入/固定各種納米顆粒/組分制備不同ChNF納米膜基復合材料的示意圖。基于ChNF納米膜的傳感體系的（d2）外觀和（d3）柔性展示。（e1）用于讀取卡片的射頻識別標簽的示意圖。具有信息傳輸能力的（e2）ChNC/CNF涂覆與（e3）鋁涂覆的PET膜。

?5.4 凝膠和三維結構

圖35. （a1）形成ChNF水凝膠的模板支架的結構。（a2）犧牲模板在堿性介質中溶解獲得ChNF水凝膠。邊長為10 mm的ChNF水凝膠支架（a3）照片和（a4）SEM圖像。（b）氨氣存在條件下ChNFs凝膠化的過程。（c）ChNF水凝膠SEM圖像。（d）用于制備納米甲殼素冷凍凝膠的定向冷凍示意圖。（e）ChNF冷凍凝膠凍干后截面的SEM圖像。

圖36. （a）骨原細胞在含海藻酸鹽的ChNC水凝膠中的SEM圖像（上）和熒光顯微照片（下），ChNC/海藻酸鹽比例為1。（b）單獨使用骨髓間充質干細胞（BMSC）和包埋ChNF水凝膠后處理難愈創面照片。（c1）聚丙烯酰胺- ChNC水凝膠的制備示意圖，該凝膠用于固態鋅離子電池電解質。（c2）使用聚丙烯酰胺- ChNC水凝膠電解質的Zn//VO₂固態電池與其他釩基正極液態電解液鋅離子電池的能量密度比較。（c3）固態鋅離子電池的恒流放電和化學自充電。（d）用ChNF水凝膠處理前后染料水溶液的變化。

工業化展望

圖37. 使用中試生產系統將生蟹殼經脫色、純化加工成甲殼素薄片的生產過程，去除蟹殼中的礦物質、蛋白質和表面色素成分。

5.【總結展望】

本文綜述了納米甲殼素的化學和生物學研究進展，重點闡述了甲殼素在構建生物多層次結構中的重要作用。盡管納米甲殼素在可持續性和功能性材料方面已經取得了很大的進展，但在可加工性和性能方面仍存在諸多問題。未來研究中仍需要深入了解甲殼素及納米甲殼素的相互作用本質。如何在分離的情況下保持納米甲殼素的復雜結構也存在很多挑戰。同時，關于納米甲殼素自然組裝的探究，需要開發更具成本效益的綠色工藝，充分利用納米甲殼素材料的獨特性質。

文字及圖表來源于American Chemical Society Publications (https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.2c00125)

【作者介紹】

加拿大英屬哥倫比亞大學Orlando J. Rojas教授

Orlando J. Rojas教授現為加拿大英屬哥倫比亞大學杰出研究首席獲得者，并為化工與生物、木材科學、化學系教授。此外，Rojas教授還是芬蘭阿爾托大學和北卡羅萊納州立大學客座教授。Rojas教授的研究領域包括生物質材料（包括纖維素、木質素、甲殼素等）在膠體、超材料、先進制造等方面的應用。Rojas教授已獲得包括纖維素和可再生材料領域最高學術獎-安塞姆佩恩獎（2018），Tappi學會納米技術獎（2015）等在內的多個獎項。截至到2022年，Rojas教授已獲得包括歐洲ERC先進項目、芬蘭科學院旗艦項目（FinnCERES）在內的多個重量級科研項目。

南京林業大學范一民教授

1. 團隊介紹

南京林業大學范一民教授及其團隊自2008年開始從事甲殼素等生物質的納米纖維制備及其功能材料構建方面的研究，長期與Rojas教授團隊保持人才培養及科研合作。該團隊在以納米甲殼素為代表的生物質納米纖維的節能高效綠色制備方法體系的建立、納米纖維剝離機理闡述及其規模化生產與運輸瓶頸問題的解決等基礎理論研究方面取得了重要性的突破。在多維度納米纖維功能材料的組裝構建、材料性質與功能調控機制及功能化設計等方面形成了系列研究體系與方法。該團隊在納米甲殼素等生物質納米纖維相關研究已發表學術論文100多篇，獲授權發明專利10多項。團隊經過十多年的探索和積累，攻克了納米甲殼素的低成本量產的難題，目前已開發了納米甲殼素分散液，以及干態和凝膠態（高濃）并可再分散的納米幾丁質的規模化生產關鍵技術，突破了納米幾丁質的生產和運輸瓶頸。

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東北林業大學白龍教授

1. 團隊介紹

東北林業大學白龍教授于2017年加入Orlando J. Rojas教授課題組進行博士后研究，并于2021年3月全職回國加入東北林業大學劉守新教授團隊。近五年以來主要從事生物質納米材料（纖維素、甲殼素和木質素等）在高性能綠色多相體系設計、合成及其功能化應用方面的研究，在調控納米生物質自組織特性、構筑三維超材料及3D打印構建復雜功能化體系等應用基礎方面取得了重要性的突破。該團隊在納米甲殼素等生物質納米材料相關研究已發表學術論文30多篇，其中包括Nature Sustainability、Advanced Functional Materials、ACS Nano等國際知名期刊。

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