Research progress of cellulose nanocrystal chiral liquid crystal film

Rui-qi TANG; Meng-li LU; Ran DUAN; Dong-yu ZHAO

doi:10.37188/CJLCD.2022-0100

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Research progress of cellulose nanocrystal chiral liquid crystal film

Material Physics | 更新时间：2022-09-26

- Research progress of cellulose nanocrystal chiral liquid crystal film
- Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Vol. 37, Issue 10, Pages: 1263-1277(2022)
- 作者机构：
  
  北京航空航天大学化学学院，北京 100191
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2018YFB0703703);National Natural Science Foundation of China(51973007;51673008);Beijing Natural Science Foundation(2192030)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0100
  CLC： O63;O753⁺.2
- Received：28 May 2022，
  
  Revised：13 June 2022，
  
  Published：05 October 2022
- 稿件说明：
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Rui-qi TANG, Meng-li LU, Ran DUAN, et al. Research progress of cellulose nanocrystal chiral liquid crystal film[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(10): 1263-1277.
DOI：

Rui-qi TANG, Meng-li LU, Ran DUAN, et al. Research progress of cellulose nanocrystal chiral liquid crystal film[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(10): 1263-1277. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0100.

摘要

纤维素是丰富的可再生聚合物资源，通过强酸水解可得到结晶度较高的纤维素纳米晶（CNCs）。在合适的浓度下，CNCs悬浮液能够进行蒸发自组装，干燥后形成CNCs胆甾相液晶薄膜。CNCs手性液晶膜具有优异的圆偏振光性能，因此在光电子技术等领域十分重要。本文概述了CNCs的液晶性质和制备方法；着重探讨了CNCs手性液晶膜的结构色特性，以及通过物理和化学手段对CNCs膜的螺距进行调控的方法。同时，综述CNCs手性液晶膜的圆偏振光性能，对其圆偏振光反射性能和圆偏振荧光发射性能的研究进展和应用技术进行了总结和展望。CNCs手性液晶膜左旋和右旋圆偏振光性能的差异，使其在液晶显示器、光学防伪、传感器件等领域具有广阔的应用前景。此外，通过多种方法（添加荧光分子或金属等）制备的具有圆偏振荧光性能的CNCs膜材料，可作为检测激发态的手性探针，在一系列光学应用中具有潜在的应用价值和发展空间。

Abstract

Cellulose is an abundant renewable polymer resource. Cellulose nanocrystals （CNCs） with high crystallinity can be obtained by hydrolysis with strong acid. After evaporation at a suitable concentration， the suspension of CNCs is dried and self-assembled to form cholesteric liquid crystal film of CNCs. CNCs chiral liquid crystal film exhibits excellent circularly polarized light properties， and is of grant importance in the field of optoelectronic technology. In this review， the liquid crystal behaviors and preparation methods of CNCs are summarized. The structural color properties as well as the pitch regulation of CNCs film by physical and chemical methods are emphatically discussed. At the same time， the circularly polarized light properties of CNCs chiral liquid crystal film are comprehensively introduced. The research progress and application technology of circularly polarized light reflectance properties and circularly polarized luminescence emission performance are summarized and prospected. The difference between the left-handed and right-handed circularly polarized light properties of CNCs chiral liquid crystal film makes it have broad application prospects in liquid crystal displays， optical anti-counterfeiting， sensor devices and other fields. In addition， CNCs film materials with circularly polarized luminescent performance that could be prepared by a variety of methods （such as adding luminescent molecules or metals） can be used as chiral probes to detect excited states， which has potential application values and development space in a series of optical applications.

关键词

Keywords

references

许冬生 . 纤维素衍生物［M］. 北京：化学工业出版社， 2001 .

XU D S . Cellulose Derivatives ［M］. Beijing ： Chemical Industry Press ， 2001 . （in Chinese）

杨梦园，杨潇，封伟，等 . 近红外光响应液晶纳米智能材料［J］. 液晶与显示， 2020 ， 35 （ 7 ）： 631 - 644 .

YANG M Y ， YANG X ， FENG W ， et al . Near-infrared light-responsive intelligent liquid crystal nanocomposites ［J］. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays ， 2020 ， 35 （ 7 ）： 631 - 644 . （in Chinese）

KLEMM D ， HEUBLEIN B ， FINK H P . et al . Cellulose： fascinating biopolymer and sustainable raw material ［J］. Angewandte Chemie International Edition ， 2005 ， 44 （ 22 ）： 3358 - 3393 . doi: 10.1002/anie.200460587 http://dx.doi.org/10.1002/anie.200460587

NISHIYAMA Y ， LANGAN P ， CHANZY H . Crystal structure and hydrogen-bonding system in cellulose Iβ from synchrotron X-ray and neutron fiber diffraction ［J］. Journal of the American Chemical Society ， 2002 ， 124 （ 31 ）： 9074 - 9082 . doi: 10.1021/ja0257319 http://dx.doi.org/10.1021/ja0257319

NISHINO T ， TAKANO K ， NAKAMAE K . Elastic modulus of the crystalline regions of cellulose polymorphs ［J］. Journal of Polymer Science Part B： Polymer Physics ， 1995 ， 33 （ 11 ）： 1647 - 1651 . doi: 10.1002/polb.1995.090331110 http://dx.doi.org/10.1002/polb.1995.090331110

RA¨NBY B G ， BANDERET A ， SILLÉN L G . Aqueous colloidal solutions of cellulose micelles ［J］. Acta Chemica Scandinavica ， 1949 ， 3 ： 649 - 650 . doi: 10.3891/acta.chem.scand.03-0649 http://dx.doi.org/10.3891/acta.chem.scand.03-0649

SAMUEL J ， STRINKOVSKI A ， SHALOM S ， et al . Miniaturization of organically doped sol-gel materials： a microns-size fluorescent pH sensor ［J］. Materials Letters ， 1994 ， 21 （ 5/6 ）： 431 - 434 . doi: 10.1016/0167-577x(94)90254-2 http://dx.doi.org/10.1016/0167-577x(94)90254-2

ROY S G ， HALDAR U ， DE P . Remarkable swelling capability of amino acid based cross-linked polymer networks in organic and aqueous medium ［J］. ACS Applied Materials &Interfaces ， 2014 ， 6 （ 6 ）： 4233 - 4241 . doi: 10.1021/am405932f http://dx.doi.org/10.1021/am405932f

PATIL N ， SONI J ， GHOSH N ， et al . Swelling-induced optical anisotropy of thermoresponsive hydrogels based on poly（2-（2-methoxyethoxy）ethyl methacrylate）： deswelling kinetics probed by quantitative Mueller matrix polarimetry ［J］. The Journal of Physical Chemistry B ， 2012 ， 116 （ 47 ）： 13913 - 13921 . doi: 10.1021/jp308850a http://dx.doi.org/10.1021/jp308850a

SELIKTAR D . Designing cell-compatible hydrogels for biomedical applications ［J］. Science ， 2012 ， 336 （ 6085 ）： 1124 - 1128 . doi: 10.1126/science.1214804 http://dx.doi.org/10.1126/science.1214804

STUART M A C ， HUCK W T S ， GENZER J ， et al . Emerging applications of stimuli-responsive polymer materials ［J］. Nature Materials ， 2010 ， 9 （ 2 ）： 101 - 113 . doi: 10.1038/nmat2614 http://dx.doi.org/10.1038/nmat2614

HABIBI Y ， LUCIA L A ， ROJAS O J . Cellulose nanocrystals： chemistry， self-assembly， and applications ［J］. Chemical Reviews ， 2010 ， 110 （ 6 ）： 3479 - 3500 . doi: 10.1021/cr900339w http://dx.doi.org/10.1021/cr900339w

ZHU H L ， LUO W ， CIESIELSKI P N . Wood-derived materials for green electronics， biological devices， and energy applications ［J］. Chemical Reviews ， 2016 ， 116 （ 16 ）： 9305 - 9374 . doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00225 http://dx.doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00225

WANG P X ， HAMAD W Y ， MACLACHLAN M J . Structure and transformation of Tactoids in cellulose nanocrystal suspensions ［J］. Nature Communications ， 2016 ， 7 （ 1 ）： 11515 . doi: 10.1038/ncomms11515 http://dx.doi.org/10.1038/ncomms11515

REVOL J F ， BRADFORD H ， GIASSON J ， et al . Helicoidal self-ordering of cellulose microfibrils in aqueous suspension ［J］. International Journal of Biological Macromolecules ， 1992 ， 14 （ 3 ）： 170 - 172 . doi: 10.1016/s0141-8130(05)80008-x http://dx.doi.org/10.1016/s0141-8130(05)80008-x

MARCHESSAULT R H ， MOREHEAD F F ， WALTER N M . Liquid crystal systems from Fibrillar polysaccharides ［J］. Nature ， 1959 ， 184 （ 4686 ）： 632 - 633 . doi: 10.1038/184632a0 http://dx.doi.org/10.1038/184632a0

USOV I ， NYSTRÖM G ， ADAMCIK J ， et al . Understanding nanocellulose chirality and structure–properties relationship at the single fibril level ［J］. Nature Communications ， 2015 ， 6 （ 1 ）： 7564 . doi: 10.1038/ncomms8564 http://dx.doi.org/10.1038/ncomms8564

SCHÜTZ C ， AGTHE M ， FALL A B ， et al . Rod packing in chiral nematic cellulose nanocrystal dispersions studied by small-angle X-ray scattering and laser diffraction ［J］. Langmuir ， 2015 ， 31 （ 23 ）： 6507 - 6513 . doi: 10.1021/acs.langmuir.5b00924 http://dx.doi.org/10.1021/acs.langmuir.5b00924

YANG J ， YE D Y . Liquid crystal of nanocellulose whiskers’ grafted with acrylamide ［J］. Chinese Chemical Letters ， 2012 ， 23 （ 3 ）： 367 - 370 . doi: 10.1016/j.cclet.2011.12.014 http://dx.doi.org/10.1016/j.cclet.2011.12.014

SHOPSOWITZ K E ， HAMAD W Y ， MACLACHLAN M J . Chiral nematic mesoporous carbon derived from nanocrystalline cellulose ［J］. Angewandte Chemie International Edition ， 2011 ， 50 （ 46 ）： 10991 - 10995 . doi: 10.1002/anie.201105479 http://dx.doi.org/10.1002/anie.201105479

CANEJO J P ， MONGE N ， ECHEVERRIA C ， et al . Cellulosic liquid crystals for films and fibers ［J］. Liquid Crystals Reviews ， 2017 ， 5 （ 2 ）： 86 - 110 . doi: 10.1080/21680396.2017.1394923 http://dx.doi.org/10.1080/21680396.2017.1394923

CHENG M ， QIN Z Y ， CHEN Y Y ， et al . Efficient extraction of cellulose nanocrystals through hydrochloric acid hydrolysis catalyzed by inorganic chlorides under hydrothermal conditions ［J］. ACS Sustainable Chemistry & Engineering ， 2017 ， 5 （ 6 ）： 4656 - 4664 . doi: 10.1021/acssuschemeng.6b03194 http://dx.doi.org/10.1021/acssuschemeng.6b03194

SUCALDITO M R ， CAMACHO D H . Characteristics of unique HBr-hydrolyzed cellulose nanocrystals from freshwater green algae （ Cladophora rupestris ） and its reinforcement in starch-based film ［J］. Carbohydrate Polymers ， 2017 ， 169 ： 315 - 323 . doi: 10.1016/j.carbpol.2017.04.031 http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.04.031

LU Q L ， LIN W Y ， TANG L R ， et al . A mechanochemical approach to manufacturing bamboo cellulose nanocrystals ［J］. Journal of Materials Science ， 2015 ， 50 （ 2 ）： 611 - 619 . doi: 10.1007/s10853-014-8620-6 http://dx.doi.org/10.1007/s10853-014-8620-6

NICKERSON R F ， HABRLE J A . Cellulose intercrystalline structure ［J］. Industrial & Engineering Chemistry ， 1947 ， 39 （ 11 ）： 1507 - 1512 . doi: 10.1021/ie50455a024 http://dx.doi.org/10.1021/ie50455a024

BONDESON D ， MATHEW A ， OKSMAN K . Optimization of the isolation of nanocrystals from microcrystalline cellulose by acid hydrolysis ［J］. Cellulose ， 2006 ， 13 （ 2 ）： 171 - 180 . doi: 10.1007/s10570-006-9061-4 http://dx.doi.org/10.1007/s10570-006-9061-4

ARAKI J ， WADA M ， KUGA S ， et al . Influence of surface charge on viscosity behavior of cellulose microcrystal suspension ［J］. Journal of Wood Science ， 1999 ， 45 （ 3 ）： 258 - 261 . doi: 10.1007/bf01177736 http://dx.doi.org/10.1007/bf01177736

ISOGAI A ， SAITO T ， FUKUZUMI H . TEMPO-oxidized cellulose nanofibers ［J］. Nanoscale ， 2011 ， 3 （ 1 ）： 71 - 85 . doi: 10.1039/c0nr00583e http://dx.doi.org/10.1039/c0nr00583e

ROJAS O J . Cellulose Chemistry and Properties： Fibers， Nanocelluloses and Advanced Materials ［M］. Cham ： Springer ， 2016 ： 1 - 52 .

JRADI K ， BIDEAU B ， CHABOT B ， et al . Characterization of conductive composite films based on TEMPO-oxidized cellulose nanofibers and polypyrrole ［J］. Journal of Materials Science ， 2012 ， 47 （ 8 ）： 3752 - 3762 . doi: 10.1007/s10853-011-6226-9 http://dx.doi.org/10.1007/s10853-011-6226-9

DONG X M ， REVOL J F ， GRAY D G . Effect of microcrystallite preparation conditions on the formation of colloid crystals of cellulose ［J］. Cellulose ， 1998 ， 5 （ 1 ）： 19 - 32 . doi: 10.1023/a:1009260511939 http://dx.doi.org/10.1023/a:1009260511939

LAVOINE N ， DESLOGES I ， DUFRESNE A ， et al . Microfibrillated cellulose-its barrier properties and applications in cellulosic materials： a review ［J］. Carbohydrate Polymers ， 2012 ， 90 （ 2 ）： 735 - 764 . doi: 10.1016/j.carbpol.2012.05.026 http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2012.05.026

WANG L ， URBAS A M ， LI Q . Nature-inspired emerging chiral liquid crystal nanostructures： from molecular self-assembly to DNA mesophase and nanocolloids ［J］. Advanced Materials ， 2020 ， 32 （ 41 ）： 1801335 . doi: 10.1002/adma.201801335 http://dx.doi.org/10.1002/adma.201801335

XU T ， SHI H F ， WU Y K ， et al . Structural colors： from plasmonic to carbon nanostructures ［J］. Small ， 2011 ， 7 （ 22 ）： 3128 - 3136 . doi: 10.1002/smll.201101068 http://dx.doi.org/10.1002/smll.201101068

KINOSHITA S ， YOSHIOKA S . Structural colors in nature： the role of regularity and irregularity in the structure ［J］. ChemPhysChem ， 2005 ， 6 （ 8 ）： 1442 - 1459 . doi: 10.1002/cphc.200500007 http://dx.doi.org/10.1002/cphc.200500007

SAITO A . Corrigendum： material design and structural color inspired by biomimetic approach ［J］. Science and Technology of Advanced Materials ， 2012 ， 13 （ 2 ）： 029501 . doi: 10.1088/1468-6996/13/2/029501 http://dx.doi.org/10.1088/1468-6996/13/2/029501

XU J ， GUO Z G . Biomimetic photonic materials with tunable structural colors ［J］. Journal of Colloid and Interface Science ， 2013 ， 406 ： 1 - 17 . doi: 10.1016/j.jcis.2013.05.028 http://dx.doi.org/10.1016/j.jcis.2013.05.028

LV P F ， LU X M ， WANG L ， et al . Nanocellulose-based functional materials： from chiral photonics to soft actuator and energy storage ［J］. Advanced Functional Materials ， 2021 ， 31 （ 45 ）： 2104991 . doi: 10.1002/adfm.202104991 http://dx.doi.org/10.1002/adfm.202104991

DE VRIES H . Rotatory power and other optical properties of certain liquid crystals ［J］. Acta Crystallographica ， 1951 ， 4 （ 3 ）： 219 - 226 . doi: 10.1107/s0365110x51000751 http://dx.doi.org/10.1107/s0365110x51000751

VIGNOLINI S ， RUDALL P J ， ROWLAND A V ， et al . Pointillist structural color in Pollia fruit ［J］. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America ， 2012 ， 109 （ 39 ）： 15712 - 15715 . doi: 10.1073/pnas.1210105109 http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1210105109

MCDONALD L T ， FINLAYSON E D ， WILTS B D ， et al . Circularly polarized reflection from the scarab beetle Chalcothea smaragdina： light scattering by a dual photonic structure ［J］. Interface Focus ， 2017 ， 7 （ 4 ）： 20160129 . doi: 10.1098/rsfs.2016.0129 http://dx.doi.org/10.1098/rsfs.2016.0129

CROOKES W J ， DING L L ， HUANG Q L ， et al . Reflectins： the unusual proteins of squid reflective tissues ［J］. Science ， 2004 ， 303 （ 5655 ）： 235 - 238 . doi: 10.1126/science.1091288 http://dx.doi.org/10.1126/science.1091288

EDGAR C D ， GRAY D G . Induced circular dichroism of chiral nematic cellulose films ［J］. Cellulose ， 2001 ， 8 （ 1 ）： 5 - 12 . doi: 10.1023/a:1016624330458 http://dx.doi.org/10.1023/a:1016624330458

FERNANDES S N ， GENG Y ， VIGNOLINI S ， et al . Structural color and iridescence in transparent sheared cellulosic films ［J］. Macromolecular Chemistry and Physics ， 2013 ， 214 （ 1 ）： 25 - 32 . doi: 10.1002/macp.201200351 http://dx.doi.org/10.1002/macp.201200351

TRAN A ， HAMAD W Y ， MACLACHLAN M J . Tactoid annealing improves order in self-assembled cellulose nanocrystal films with chiral nematic structures ［J］. Langmuir ， 2018 ， 34 （ 2 ）： 646 - 652 . doi: 10.1021/acs.langmuir.7b03920 http://dx.doi.org/10.1021/acs.langmuir.7b03920

刘思彤，张大为，朴光哲 . 超声对纤维素纳米晶体的溶致胆甾相液晶的影响［J］. 液晶与显示， 2015 ， 30 （ 2 ）： 229 - 233 . doi: 10.3788/yjyxs20153002.0229 http://dx.doi.org/10.3788/yjyxs20153002.0229

LIU S T ， ZHANG D W ， PIAO G Z . Ultrasonic effect on lyotropic chiral nematic liquid crystal of cellulose nanocrystal ［J］. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays ， 2015 ， 30 （ 2 ）： 229 - 233 . （in Chinese） . doi: 10.3788/yjyxs20153002.0229 http://dx.doi.org/10.3788/yjyxs20153002.0229

BECK S ， BOUCHARD J ， BERRY R . Controlling the reflection wavelength of iridescent solid films of nanocrystalline cellulose ［J］. Biomacromolecules ， 2011 ， 12 （ 1 ）： 167 - 172 . doi: 10.1021/bm1010905 http://dx.doi.org/10.1021/bm1010905

GIESE M ， SPENGLER M . Cellulose nanocrystals in nanoarchitectonics–towards photonic functional materials ［J］. Molecular Systems Design & Engineering ， 2019 ， 4 （ 1 ）： 29 - 48 . doi: 10.1039/c8me00065d http://dx.doi.org/10.1039/c8me00065d

FRKA-PETESIC B ， GUIDETTI G ， KAMITA G ， et al . Controlling the photonic properties of cholesteric cellulose nanocrystal films with magnets ［J］. Advanced Materials ， 2017 ， 29 （ 32 ）： 1701469 . doi: 10.1002/adma.201701469 http://dx.doi.org/10.1002/adma.201701469

CHEUNG C C Y ， GIESE M ， KELLY J A ， et al . Iridescent chiral nematic cellulose nanocrystal/polymer composites assembled in organic solvents ［J］. ACS Macro Letters ， 2013 ， 2 （ 11 ）： 1016 - 1020 . doi: 10.1021/mz400464d http://dx.doi.org/10.1021/mz400464d

HE Y D ， ZHANG Z L ， XUE J ， et al . Biomimetic optical cellulose nanocrystal films with controllable iridescent color and environmental stimuli-responsive chromism ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces ， 2018 ， 10 （ 6 ）： 5805 - 5811 . doi: 10.1021/acsami.7b18440 http://dx.doi.org/10.1021/acsami.7b18440

WAN H ， LI X F ， ZHANG L ， et al . Rapidly responsive and flexible chiral nematic cellulose nanocrystal composites as multifunctional rewritable photonic papers with eco-friendly inks ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces ， 2018 ， 10 （ 6 ）： 5918 - 5925 . doi: 10.1021/acsami.7b19375 http://dx.doi.org/10.1021/acsami.7b19375

ZHANG Y ， TIAN Z J ， FU Y J ， et al . Responsive and patterned cellulose nanocrystal films modified by N -methylmorpholine- N -oxide ［J］. Carbohydrate Polymers ， 2020 ， 228 ： 115387 . doi: 10.1016/j.carbpol.2019.115387 http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115387

KAWASAKI T ， SATO M ， ISHIGURO S ， et al . Enantioselective synthesis of near enantiopure compound by asymmetric autocatalysis triggered by asymmetric photolysis with circularly polarized light ［J］. Journal of the American Chemical Society ， 2005 ， 127 （ 10 ）： 3274 - 3275 . doi: 10.1021/ja0422108 http://dx.doi.org/10.1021/ja0422108

ZHENG H Z ， LI W R ， LI W ， et al . Uncovering the circular polarization potential of chiral photonic cellulose films for photonic applications ［J］. Advanced Materials ， 2018 ， 30 （ 13 ）： 1705948 . doi: 10.1002/adma.201705948 http://dx.doi.org/10.1002/adma.201705948

XU M C ， MA C H ， ZHOU J ， et al . Assembling semiconductor quantum dots in hierarchical photonic cellulose nanocrystal films： circularly polarized luminescent nanomaterials as optical coding labels ［J］. Journal of Materials Chemistry C ， 2019 ， 7 （ 44 ）： 13794 - 13802 . doi: 10.1039/c9tc04144c http://dx.doi.org/10.1039/c9tc04144c

HEFFERN M C ， MATOSZIUK L M ， MEADE T J . Lanthanide probes for bioresponsive imaging ［J］. Chemical Reviews ， 2014 ， 114 （ 8 ）： 4496 - 4539 . doi: 10.1021/cr400477t http://dx.doi.org/10.1021/cr400477t

ZHAO T H ， HAN J L ， DUAN P F ， et al . New perspectives to trigger and modulate circularly polarized luminescence of complex and aggregated systems： energy transfer， photon upconversion， charge transfer， and organic radical ［J］. Accounts of Chemical Research ， 2020 ， 53 （ 7 ）： 1279 - 1292 . doi: 10.1021/acs.accounts.0c00112 http://dx.doi.org/10.1021/acs.accounts.0c00112

LI W ， COPPENS Z J ， BESTEIRO L V ， et al . Circularly polarized light detection with hot electrons in chiral plasmonic metamaterials ［J］. Nature Communications ， 2015 ， 6 （ 1 ）： 8379 . doi: 10.1038/ncomms9379 http://dx.doi.org/10.1038/ncomms9379

ISHII A ， MIYASAKA T . Direct detection of circular polarized light in helical 1D perovskite-based photodiode ［J］. Science Advances ， 2020 ， 6 （ 46 ）： eabd3274 . doi: 10.1126/sciadv.abd3274 http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.abd3274

CHEN C ， GAO L ， GAO W R ， et al . Circularly polarized light detection using chiral hybrid perovskite ［J］. Nature Communications ， 2019 ， 10 （ 1 ）： 1927 . doi: 10.1038/s41467-019-09942-z http://dx.doi.org/10.1038/s41467-019-09942-z

TAKECHI H ， ARTEAGA O ， RIBO J M ， et al . Chiroptical measurement of chiral aggregates at liquid-liquid interface in centrifugal liquid membrane cell by Mueller matrix and conventional circular dichroism methods ［J］. Molecules ， 2011 ， 16 （ 5 ）： 3636 - 3647 . doi: 10.3390/molecules16053636 http://dx.doi.org/10.3390/molecules16053636

NARUSHIMA T ， HASHIYADA S ， OKAMOTO H . Nanoscopic study on developing optical activity with increasing chirality for two-dimensional metal nanostructures ［J］. ACS Photonics ， 2014 ， 1 （ 8 ）： 732 - 738 . doi: 10.1021/ph500171t http://dx.doi.org/10.1021/ph500171t

DE PARGA A L V ， ALVARADO S F . Magnetic circular dichroism in cobalt films observed with scanning-tunneling-microscope-excited fluorescence ［J］. Physical Review Letters ， 1994 ， 72 （ 23 ）： 3726 - 3729 . doi: 10.1103/physrevlett.72.3726 http://dx.doi.org/10.1103/physrevlett.72.3726

BROUDER C ， ALOUANI M ， BENNEMANN K H . Multiple-scattering theory of x-ray magnetic circular dichroism： implementation and results for the iron K edge ［J］. Physical Review B ， 1996 ， 54 （ 10 ）： 7334 - 7349 . doi: 10.1103/physrevb.54.7334 http://dx.doi.org/10.1103/physrevb.54.7334

YANNOPAPAS V . Circular dichroism in planar nonchiral plasmonic metamaterials ［J］. Optics Letters ， 2009 ， 34 （ 5 ）： 632 - 634 . doi: 10.1364/ol.34.000632 http://dx.doi.org/10.1364/ol.34.000632

VALEV V K ， BAUMBERG J J ， SIBILIA C ， et al . Chirality and chiroptical effects in plasmonic nanostructures： fundamentals， recent progress， and outlook ［J］. Advanced Materials ， 2013 ， 25 （ 18 ）： 2517 - 2534 . doi: 10.1002/adma.201205178 http://dx.doi.org/10.1002/adma.201205178

LEHMANN C S ， WEITZEL K M . Coincident measurement of photo-ion circular dichroism and photo-electron circular dichroism ［J］. Physical Chemistry Chemical Physics ， 2020 ， 22 （ 24 ）： 13707 - 13712 . doi: 10.1039/d0cp01376e http://dx.doi.org/10.1039/d0cp01376e

ZHAO S X ， YU Y Y ， ZHANG B Y ， et al . Dual-mode circularly polarized light emission and metal-enhanced fluorescence realized by the Luminophore–Chiral cellulose nanocrystal interfaces ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces ， 2021 ， 13 （ 49 ）： 59132 - 59141 . doi: 10.1021/acsami.1c19404 http://dx.doi.org/10.1021/acsami.1c19404

卿彦，王礼军，吴义强，等 . 纤维素纳米晶体胆甾相液晶形成与应用［J］. 林业科学， 2019 ， 55 （ 4 ）： 152 - 159 . doi: 10.11707/j.1001-7488.20190416 http://dx.doi.org/10.11707/j.1001-7488.20190416

YAN Q ， WANG L J ， WU Y Q ， et al . Cholesteric liquid crystal from cellulose nanocrystal： formation and application ［J］. Scientia Silvae Sinicae ， 2019 ， 55 （ 4 ）： 152 - 159 . （in Chinese） . doi: 10.11707/j.1001-7488.20190416 http://dx.doi.org/10.11707/j.1001-7488.20190416

SHARMA V ， CRNE M ， PARK J O ， et al . Structural origin of circularly polarized iridescence in jeweled beetles ［J］. Science ， 2009 ， 325 （ 5939 ）： 449 - 451 . doi: 10.1126/science.1172051 http://dx.doi.org/10.1126/science.1172051

CHIOU T H ， KLEINLOGEL S ， CRONIN T ， et al . Circular polarization vision in a stomatopod crustacean ［J］. Current Biology ， 2008 ， 18 （ 6 ）： 429 - 434 . doi: 10.1016/j.cub.2008.02.066 http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2008.02.066

DUMANLI A G ， VAN DER KOOIJ H M ， KAMITA G ， et al . Digital color in cellulose nanocrystal films ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces ， 2014 ， 6 （ 15 ）： 12302 - 12306 . doi: 10.1021/am501995e http://dx.doi.org/10.1021/am501995e

LI W ， XU M C ， MA C H ， et al . Tunable upconverted circularly polarized luminescence in cellulose nanocrystal based chiral photonic films ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces ， 2019 ， 11 （ 26 ）： 23512 - 23519 . doi: 10.1021/acsami.9b05941 http://dx.doi.org/10.1021/acsami.9b05941

GUIDETTI G ， ATIFI S ， VIGNOLINI S ， et al . Flexible photonic cellulose nanocrystal films ［J］. Advanced Materials ， 2016 ， 28 （ 45 ）： 10042 - 10047 . doi: 10.1002/adma.201603386 http://dx.doi.org/10.1002/adma.201603386

GREY P ， FERNANDES S N ， GASPAR D ， et al . Field-effect transistors on photonic cellulose nanocrystal solid electrolyte for circular polarized light sensing ［J］. Advanced Functional Materials ， 2019 ， 29 （ 21 ）： 1805279 . doi: 10.1002/adfm.201805279 http://dx.doi.org/10.1002/adfm.201805279

SATO I ， SUGIE R ， MATSUEDA Y ， et al . Asymmetric synthesis utilizing circularly polarized light mediated by the photoequilibrium of chiral olefins in conjunction with asymmetric autocatalysis ［J］. Angewandte Chemie ， 2004 ， 116 （ 34 ）： 4590 - 4592 . doi: 10.1002/ange.200454162 http://dx.doi.org/10.1002/ange.200454162

WAGENKNECHT C ， LI C M ， REINGRUBER A ， et al . Experimental demonstration of a heralded entanglement source ［J］. Nature Photonics ， 2010 ， 4 （ 8 ）： 549 - 552 . doi: 10.1038/nphoton.2010.123 http://dx.doi.org/10.1038/nphoton.2010.123

IMAI Y ， NAKANO Y ， KAWAI T ， et al . A smart sensing method for object identification using circularly polarized luminescence from coordination-driven self-assembly ［J］. Angewandte Chemie International Edition ， 2018 ， 57 （ 29 ）： 8973 - 8978 . doi: 10.1002/anie.201803833 http://dx.doi.org/10.1002/anie.201803833

CHEN C F ， CHEN J ， WANG T Y ， et al . Fabrication of helical nanoribbon polydiacetylene via supramolecular gelation： circularly polarized luminescence and novel diagnostic chiroptical signals for sensing ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces ， 2016 ， 8 （ 44 ）： 30608 - 30615 . doi: 10.1021/acsami.6b10392 http://dx.doi.org/10.1021/acsami.6b10392

SUZUKI N ， WANG Y C ， ELVATI P ， et al . Chiral graphene quantum dots ［J］. ACS Nano ， 2016 ， 10 （ 2 ）： 1744 - 1755 . doi: 10.1021/acsnano.5b06369 http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.5b06369

GAO J X ， ZHANG W Y ， WU Z G ， et al . Enantiomorphic perovskite ferroelectrics with circularly polarized luminescence ［J］. Journal of the American Chemical Society ， 2020 ， 142 （ 10 ）： 4756 - 4761 . doi: 10.1021/jacs.9b13291 http://dx.doi.org/10.1021/jacs.9b13291

MORI T . Circularly Polarized Luminescence of Isolated Small Organic Molecules ［M］. Singapore ： Springer ， 2020 . doi: 10.1007/978-981-15-2309-0_1 http://dx.doi.org/10.1007/978-981-15-2309-0_1

JIANG H J ， JIANG Y Q ， HAN J L ， et al . Helical nanostructures： Chirality transfer and a photodriven transformation from superhelix to nanokebab ［J］. Angewandte Chemie International Edition ， 2019 ， 58 （ 3 ）： 785 - 790 . doi: 10.1002/anie.201811060 http://dx.doi.org/10.1002/anie.201811060

ZHENG H Z ， JU B ， WANG X J ， et al . Circularly polarized luminescent carbon dot nanomaterials of helical superstructures for circularly polarized light detection ［J］. Advanced Optical Materials ， 2018 ， 6 （ 23 ）： 1801246 . doi: 10.1002/adom.201801246 http://dx.doi.org/10.1002/adom.201801246

YANG D ， DUAN P F ， ZHANG L ， et al . Chirality and energy transfer amplified circularly polarized luminescence in composite nanohelix ［J］. Nature Communications ， 2017 ， 8 （ 1 ）： 15727 . doi: 10.1038/ncomms15727 http://dx.doi.org/10.1038/ncomms15727

MIAO W G ， WANG S ， LIU M H . Reversible quadruple switching with optical， chiroptical， helicity， and macropattern in self-assembled spiropyran gels ［J］. Advanced Functional Materials ， 2017 ， 27 （ 29 ）： 1701368 . doi: 10.1002/adfm.201701368 http://dx.doi.org/10.1002/adfm.201701368

LI M ， ZHANG C ， FANG L ， et al . Chiral nanoparticles with full-color and white CPL properties based on optically stable helical aromatic imide enantiomers ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces ， 2018 ， 10 （ 9 ）： 8225 - 8230 . doi: 10.1021/acsami.8b00341 http://dx.doi.org/10.1021/acsami.8b00341

SÁNCHEZ-CARNERERO E M ， AGARRABEITIA A R ， MORENO F ， et al . Circularly polarized luminescence from simple organic molecules ［J］. Chemistry-A European Journal ， 2015 ， 21 （ 39 ）： 13488 - 13500 . doi: 10.1002/chem.201501178 http://dx.doi.org/10.1002/chem.201501178

LI J F ， YANG C L ， PENG X L ， et al . Stimuli-responsive circularly polarized luminescence from an achiral perylenyl dyad ［J］. Organic & Biomolecular Chemistry ， 2017 ， 15 （ 39 ）： 8463 - 8470 . doi: 10.1039/c7ob01959a http://dx.doi.org/10.1039/c7ob01959a

HARAGUCHI S ， NUMATA M ， LI C ， et al . Circularly polarized luminescence from supramolecular chiral complexes of achiral conjugated polymers and a neutral polysaccharide ［J］. Chemistry Letters ， 2009 ， 38 （ 3 ）： 254 - 255 . doi: 10.1246/cl.2009.254 http://dx.doi.org/10.1246/cl.2009.254

LI J F ， PENG X L ， HUANG C ， et al . Control of circularly polarized luminescence from a boron ketoiminate-based π-conjugated polymer via conformational locks ［J］. Polymer Chemistry ， 2018 ， 9 （ 43 ）： 5278 - 5285 . doi: 10.1039/c8py01209a http://dx.doi.org/10.1039/c8py01209a

ZINNA F ， GIOVANELLA U ， BARI L D . Highly circularly polarized electroluminescence from a chiral europium complex ［J］. Advanced Materials ， 2015 ， 27 （ 10 ）： 1791 - 1795 . doi: 10.1002/adma.201404891 http://dx.doi.org/10.1002/adma.201404891

HAN J L ， YOU J ， LI X G ， et al . Full-color tunable circularly polarized luminescent nanoassemblies of achiral AIEgens in confined chiral nanotubes ［J］. Advanced Materials ， 2017 ， 29 （ 19 ）： 1606503 . doi: 10.1002/adma.201606503 http://dx.doi.org/10.1002/adma.201606503

LI J F ， YANG C L ， HUANG C ， et al . Tuning circularly polarized luminescence of an AIE-active pyrene luminogen from fluidic solution to solid thin film ［J］. Tetrahedron Letters ， 2016 ， 57 （ 11 ）： 1256 - 1260 . doi: 10.1016/j.tetlet.2016.02.015 http://dx.doi.org/10.1016/j.tetlet.2016.02.015

郑洪芝 . 晶态纳米纤维素的圆偏振能力及应用研究［D］. 长春：吉林大学， 2018 . doi: 10.1002/adma.201705948 http://dx.doi.org/10.1002/adma.201705948

ZHENG H Z . Uncovering the circular polarization potential and application of cellulose nanocrystal ［D］. Changchun ： Jilin University ， 2018 . （in Chinese） . doi: 10.1002/adma.201705948 http://dx.doi.org/10.1002/adma.201705948

FIELD J E ， MULLER G ， RIEHL J P ， et al . Circularly polarized luminescence from bridged triarylamine helicenes ［J］. Journal of the American Chemical Society ， 2003 ， 125 （ 39 ）： 11808 - 11809 . doi: 10.1021/ja035626e http://dx.doi.org/10.1021/ja035626e

LONGHI G ， CASTIGLIONI E ， VILLANI C ， et al . Chiroptical properties of the ground and excited states of two thia-bridged triarylamine heterohelicenes ［J］. Journal of Photochemistry and Photobiology A： Chemistry ， 2016 ， 331 ： 138 - 145 . doi: 10.1016/j.jphotochem.2015.12.011 http://dx.doi.org/10.1016/j.jphotochem.2015.12.011

ZHAO S X ， YU Y Y ， ZHANG B Y ， et al . Metal-enhanced circularly polarized luminescence of self-assembled Au@SiO 2 triangular nanoprisms and fluorophores in chiral cellulose nanocrystal films ［J］. Advanced Optical Materials ， 2021 ， 9 （ 20 ）： 2100907 . doi: 10.1002/adom.202100907 http://dx.doi.org/10.1002/adom.202100907

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