日期:2024-08-18 10:39
1月5日,记者从中国科学院青岛生物能源与经过酌量所获悉,该所崔球酌量员指挥的代谢物组学酌量组,采用硼离子交联战略,并联结壳聚糖和少量阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的协同,斥地出一种高强、耐火、抗菌的纸浆泡沫。
拥有高孔隙率、低密度、轻质的多孔质料正在包装泡沫、修造、医疗卫生和化工等界限拥有普及的利用远景。跟着人们环保认识的加强和“双碳”策略的需求,操纵可再生、可生物降解的纤维素造备多孔质料已成为近年来的酌量热门。
纸浆泡沫是一种低价、环保的新型多孔质料。它以纸浆纤维为原料,成型机理是泡沫,操纵敏捷搅拌下皮相活性剂正在纸浆纤维散开液中发泡,劝止纤维絮聚,而变成匀称的多孔机合,滤水干燥后造得泡沫。但只身行使纸浆纤维造备的泡沫质料强度差、易燃、易染菌,无法知足实质利用的需央求。
实情上,植物细胞壁的自支持用意与其组分间结实的互锁机合相合。个中,微量的硼离子通过与木质纤维组分含氧基团的共价键联结来加强细胞壁的支持用意。另一方面,硼酸盐也是一种常用的阻燃剂。
受此劝导,酌量职员前期举行了观念验证性实践,正在纸浆泡沫的成型经过中借帮硼离子与纸浆纤维之间的交联用意,使所得纸浆泡沫的呆滞强度大幅晋升,其压缩强度是不含硼离子纸浆泡沫的28倍,并付与其必定的阻燃和自熄性。
为了进一步晋升纸浆泡沫质料的呆滞强度和阻燃性,付与其优秀的抗菌性,扩大其适用性,酌量职员正在纸浆纤维成型经过中硼离子交联的底子上,陆续引入适量的壳聚糖和少量的CPAM。酌量证据,因为硼离子能够与纤维素和壳聚糖的羟基变成结实的共价键联结,纤维素、壳聚糖和CPAM之间又存正在静电联结与分子间氢键用意,这些组分间彼此用意的协同使所得纸浆泡沫的呆滞强度又进一步大幅晋升,其正在50%应变要求下的压缩强度是平等硼离子交联但不含壳聚糖和CPAM纸浆泡沫的6倍,且高于目前报道的大一面纤维素基多孔质料。值得指出的是,用量仅为0.5%(有关于纸浆的绝干重)的CPAM能够庖代30%的壳聚糖用量,并得到拥有沟通呆滞强度的纸浆泡沫,这可大幅消重纸浆泡沫的造备本钱。同时,因为硼离子、壳聚糖和CPAM的协同用意,该纸浆泡沫兼具优异的防火、隔热、抗菌和吸音性。其低密度(52.65 mg/cm3)、高呆滞强度和优秀的隔热性(导热系数0.068 W/(m·K)),依然与普互市业用防火矿棉泡沫、多孔无机质料和泡沫玻璃产物相当。别的,正在泡沫造备经过中爆发的滤液能够齐全回用,确保经过洁净,具备界限化利用的潜力。
据先容,本酌量造备的高职能纸浆泡沫希望正在高品格包装、隔热、光热转化和吸音等界限中利用。联系酌量结果公布正在《碳水化合物会合物》期刊上,论文第一作家是该酌量所吴美燕博士,通信作家是该酌量所刘超博士和李滨副酌量员。奇妙功用性泡沫新资料可再生可生物降解