纤维素作为木质纤维素的关键成分，是地球上最丰富的生物聚合物之一。它由葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接形成，这些链平行排列构成原纤维，进而组成被木质素和半纤维素包裹的微纤维，共同构建细胞壁结构。破坏纤维素的天然结构可以通过酶法、化学法或机械法来实现，从而制备出具有广泛应用潜力的纳米级纤维素（NC），这是提升木质纤维素价值的重要手段。与化学法和机械法相比，酶法因其环境友好、温和的操作条件、高选择性和低能耗等优势而备受关注，但其较低的产量限制了其工业应用。
为了克服这一挑战，本研究提出了一种创新工艺，即采用微波辅助ZnCl2预处理结合酶水解的方法来高效制备NC。具体而言，首先使用低浓度的氯化锌在微波辅助下对纤维素原料进行预处理，然后进行酶水解。在此过程中，ZnCl2能够渗透到纤维素内部，与纤维素链上的C2和C6位点结合，削弱链间的氢键，破坏结晶结构，并使纤维素膨胀。随后的酶水解过程可以更有效地将纤维素转化为NC。微波辅助极大地缩短了金属盐预处理的时间至仅需1分钟，而后续36小时的酶水解使得纳米纤维素的总产率从单独酶水解时的11.2 wt%显著提高到了87.99%。
此外，论文还详细分析了所制备NC的形貌、稳定性、成分、表面官能团、结晶度及热稳定性等特性。结果显示，所得NC表面含有丰富的官能团（如-COOH和游离-OH），并且由于部分Zn2+残留在纳米纤维素中，赋予了材料一定的导电性能。利用这种NC制作的摩擦纳米发电机（TENG）展示了较高的输出电压（40 V）和电流（-400 nA），表明其在导电材料领域有广阔的应用前景。
进一步地，研究团队优化了预处理条件，不仅成功高效地获得了两种类型的NC——纳米纤维素晶（CNC，宽度约为5.03 nm）和纤维素纳米纤维（CNF，宽度约为9.84 nm，长度达到微米级别），而且实现了ZnCl2溶液的现场回收与重复利用。即使经过五次循环，使用回收的ZnCl2溶液制备的NC总产率依然保持在90%以上。这项工作为纳米纤维素的大规模工业化生产和应用提供了新的可能性。
