TEMPO氧化纳米纤维素，简称TOCNF，是以天然纤维素为原料，采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）催化氧化体系进行处理后，再经温和机械解纤制备得到的表面羧基化纳米纤维素材料。
TOCNF的主流制备工艺以TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系为核心。该体系在水相常温常压条件下反应，次氯酸钠（NaClO）为主氧化剂，溴化钠（NaBr）作为助催化剂，TEMPO为催化剂，实现纤维素C6位伯羟基的选择性氧化。TEMPO氧化预处理的核心优势为：在纤维表面引入羧基，削弱纤维间氢键结合力，大幅降低后续机械解纤所需能耗，缓解纯机械法制备纳米纤维素能耗高的短板。
在温和TEMPO氧化条件下，纤维素内部晶区基本不受反应影响，结晶度维持在约74%，晶体宽度无明显变化；羧基含量可通过调节次氯酸钠（NaClO）用量在0.54~1.14mmol/g区间调控。经TEMPO氧化后的纤维素纤维在水中ζ（泽塔）电位约为-75mV，纤维表面负电荷带来的静电排斥效应与渗透效应，使纤维在温和机械处理条件下即可于水中解离，得到单分散纳米纤维。
在包装材料领域，TOCNF凭借高透光性与优异阻隔性能，被视作可持续包装备选材料。在电磁屏蔽与功能复合材料领域，TOCNF依靠三维网络结构以及表面羧基可功能化的特点，可用于制备各类复合气凝胶与薄膜材料。在生物医药领域，TOCNF可应用于创面修复敷料、药物递送载体等场景。
新思界
行业分析人士表示，在海外，TOCNF代表性生产企业主要是日本制纸集团（Nippon Paper Group）、日本第一工业制药（DKS Co. Ltd）等。在我国，南京天禄纳米科技有限公司主营业务为纳米纤维素系列产品的研发、生产与销售；该公司在TEMPO氧化、机械解离等制备工艺上积累了技术能力，产品覆盖生物医药级纳米纤维素全系列，已逐步对接临床需求；其TOCNF产品涵盖TEMPO氧化纳米纤维素TL-608、TEMPO氧化纳米纤维素TL-088等。
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