近日,国际顶级学术期刊《美国科色情直播app院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)在线发表了色情直播app
邓红兵教授、赵泽副教授团队在可持续生物质材料领域的最新研究成果。团队利用废弃生物质资源,开发出一种兼具高强度与防水性的可降解生物复合材料,其性能可与传统石油基塑料相媲美,为“以废治塑”的绿色发展理念提供了全新的技术路径。这是该团队继在 Science Advances 发表相关成果后,在可降解塑料领域取得的又一重要突破。
随着石油基塑料的广泛使用,全球正面临资源消耗与环境污染的双重危机,开发可持续替代材料迫在眉睫。作为地球上储量最丰富的天然高分子,纤维素因其可再生、可降解特性,被视为理想的可持续替代材料。然而,其固有的强亲水性与力学强度不足,限制了在实际应用中的推广。现有改性方法虽可改善性能,但往往伴随高能耗和二次污染,形成“性能提升与绿色制备难以兼得”的技术瓶颈。因此,开发一种能够同步增强纤维素材料耐水性与机械强度,且制备过程简单、环境友好的技术策略,是实现石油基塑料替代所必须解决的核心挑战。
针对这一挑战,团队提出了一种基于多尺度自发组装与重组的生物质协同构筑策略。研究巧妙结合三种天然生物质组分的理化结构互补性:纤维素纤维提供结构骨架、花粉微凝胶颗粒作为自适应界面填充剂、壳聚糖发挥分子粘合与密封作用。三者协同作用形成分级网络结构,实现了力学强度与耐水性能的同步提升。该材料不仅具备高强度与防水性,且完全可生物降解,制备过程无需高能耗或化学改性,充分体现绿色可持续理念。得益于壳聚糖的粘合特性,材料表面可实现无缝防水密封,在食品包装、可降解吸管、防水贴片等领域展现出广阔应用前景。研究成果为废弃生物质高值化利用提供了新思路,也为塑料污染治理与循环经济发展贡献了创新方案。

图1. 生物质复合材料制备工艺和性能展示。
相关研究成果近日以“Hierarchical assembly of biomass fiber–lamella–macromolecule networks for biocomposites with high strength and water-resistant sealing”为题发表于《PNAS》。色情直播app
2022级博士研究生邱奕瑾为本文的第一作者,色情直播app
邓红兵教授和赵泽副教授为本文共同通讯作者。研究工作获得国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费及色情直播app
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文章链接://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2521173122