纤维素作为一种重要的天然高分子材料，已被广泛应用于造纸、纺织、生物材料等多个领域。然而，纤维素在常见溶剂中的溶解性较差，这极大地限制了其在工业生产中的应用。传统的纤维素溶剂，如N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)/水和二甲基乙酰胺(DMAc)/氯化锂(LiCl)，虽然在一定程度上能够溶解纤维素，但它们的使用往往伴随着复杂的工艺和环境问题。因此，寻找一种高效、环保的纤维素溶剂成为材料科学领域的研究热点。
离子液体(ILs)因其独特的物理化学性质，如低挥发性、高热稳定性以及优异的溶剂能力，近年来受到广泛关注。特别是，某些离子液体能够有效地溶解纤维素，为纤维素的加工和改性提供了新的可能性。研究表明，离子液体的溶解机制主要涉及两个阶段：首先，溶剂分子渗透到纤维素晶体之间，引起纤维素的膨胀；其次，通过形成电子供体-受体复合物，进一步破坏纤维素分子间的氢键网络，从而实现纤维素的溶解。
尽管离子液体在纤维素溶解方面展现出巨大的潜力，但其具体的溶解机制和界面相互作用仍不完全清楚。特别是，离子液体在纤维素表面的铺展和润湿行为，以及这些行为如何影响纤维素的溶解和加工过程仍需深入研究。理解这些界面相互作用的细节，不仅有助于优化纤维素的加工工艺，还能为设计更高效的纤维素溶剂提供理论依据。
基于以上考虑，奥地利格拉茨工业大学的Stefan Spirk团队通过实验和理论模型，深入探讨了离子液体在纤维素表面的铺展动力学，揭示了影响这些相互作用的关键因素，并提出了具体的吸附-脱附机制。
原文链接：
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0144861725001377
原文作者：
Lukas Pachernegg-Mair, Jana B. Schaubeder, Carina Waldner, Anna Mayrhofer, Markus Damm, Roland Kalb, Anna Maria Coclite, Ali Khodayari, David Seveno, Ulrich Hirn, and Stefan Spirk
DOI: 10.1016/j.carbpol.2025.123356
