基于聚多巴胺-银/碳球/壳聚糖双壳微胶囊的光热储能与电磁屏蔽织物涂层研究及其性能分析

本综述系统阐述了利用聚多巴胺-银/碳球/壳聚糖双壳微胶囊（PDA-Ag/CS/CHS）开发多功能织物涂层的创新策略。该涂层集成了光热能量存储与电磁干扰屏蔽（EMI）性能，通过绿色合成技术实现了纳米生物杂化材料（NBH）的构建，显著提升了纺织品的抗菌性、紫外线防护因子（UPF）及机械耐久性，为智能纺织与医疗防护材料提供了突破性解决方案。

　　

材料

电子 supplementary information（ESI）中详细列出了主要原料的特性与供应商信息。百里香精油（TVO）取自我们前期的研究。ESI同时涵盖了化合物1-(3-甲酰基-4-羟基-5-甲氧基苄基)-2,4-卢剔啶氯化物（2）的合成方法，并提供了氨基功能化纳米晶纤维素（ANCC）与绿色氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）的制备流程及其合成细节。

制备化学

新氧化锌纳米生物杂化物（ZnO NBH）及其前体的逐步制备方案如Scheme 1所示。首先，通过范素氯甲基化反应（使用多聚甲醛-ZnCl₂-HCl混合体系）制得烷基化试剂5-(氯甲基)香兰素（1），该试剂用于对2,4-卢剔啶进行季铵化，生成3-(香兰素甲基)卢剔啶氯化物（2）。同时，使纳米晶纤维素（NCC）与丙烯酰胺发生Michael加成反应，以引入酰胺基团，进而合成氨基修饰的NCC（ANCC）。随后，通过ANCC与化合物2的缩合反应构建卢剔啶纳米纤维素希夫碱（LNCSB）。最后，以百里香精油（TVO）作为生物还原剂与稳定剂，通过一锅法绿色合成将氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）原位锚定于LNCSB基质，形成LNCSB@ZnO纳米生物杂化材料（NBH）。

结论

本研究提出了一种可持续且高效的策略以开发多功能纺织品涂层。通过将ZnO NPs整合至新型生物聚合物基质中，构建了具有多元互补特性的纳米生物杂化材料。该基质由经卢剔啶希夫碱片段（LNCSB）修饰的新型纳米纤维素衍生物构成。此纳米杂化材料（LNCSB@ZnO）采用全绿色简易工艺合成，并成功涂覆于棉织物表面。系统表征证实了其卓越的抗菌活性、紫外线阻隔性能与洗涤耐久性，为下一代智能与功能化纺织材料奠定了技术基础。