近日，陕西科技大学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ACSNano（IF=15.）上发表题为“CelluloseHollowAnnularNanoparticlesPreparedfromHigh-IntensityUltrasonicTreatment”的研究论文。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。

徐永建，教授。主要研究方向为植物资源高值化利用，特殊纤维功能材料，碱回收系统除硅。科研经历丰富，曾为十二五国家支撑计划项目“高效竹材制浆造纸及其剩余物综合利用新技术研究与示范”的课题负责人，参与国家自然科学基金项目“非木材纤维非过程元素转移抑制及留着机理的研究”、国家重点实验室项目“原位还原纤维素/银纳米复合材料的制备及性能表征”等国家级项目，另外还承担企业横向项目“马尾松木片绒毛浆技术开发及产业化”等企业横向项目15项。

曾获国家科学技术二等奖1项，省部级科技奖3项；陕西省《植物学纤维化学》省级精品资源共享课负责人、“生物质及纤维化学”省级教学团队负责人；陕西省优秀教师，陕西省教学名师。

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。该论文首次报道了一种中空环状纤维素纳米晶(HTA-CNCs)。

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10.0-30.0nm，环壁宽度3.0-4.0nm，环厚度2.0-5.0nm。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。

拓展阅读：

陕西科技大学轻工科学与工程学院源于年的北京轻工业学院轻化工一系，年3月更名为轻工科学与工程学院，是陕西科技大学办学历史最悠久，特色最突出的学院之一。

学院专业设置完善，科学发展成熟，覆盖以纸和皮革为特色的生物质材料、柔性材料领域，以非织造材料为特色的有机合成及高性能纤维材料领域，以包装及印刷为特色的产品设计、结构设计及新媒体技术领域。在全国同类高校中独一无二，毕业生就业率连续多年排名全校前列，其中印刷和包装专业近3年就业排名在全校前3名。学院依托鲜明的行业背景，完善的专业链设置，立足轻工、丰富轻工、跨越轻工，建设现代新轻工。