近日,我院雷振東/吳德禮教授團(tuán)隊(duì)在利用秸稈制備代塑材料研究方向取得新突破,并聯(lián)合福建農(nóng)林大學(xué)帥李教授團(tuán)隊(duì),成功研制以秸稈為核心原料制備高性能可降解的代塑材料,相關(guān)成果以“Recombination of agricultural residues into moldable composites”(農(nóng)業(yè)剩余物重組制備可模壓的復(fù)合材料)為題發(fā)表于國(guó)際一流期刊《Science Advances》,這一創(chuàng)新成果為低值農(nóng)林廢棄物資源化利用提供新思路。

現(xiàn)代生活高度依賴(lài)塑料制品,但傳統(tǒng)石化基塑料通常難以降解且難以化學(xué)回收,由此產(chǎn)生的微塑料對(duì)環(huán)境和人體健康造成潛在威脅。近年來(lái),如何利用可再生的木質(zhì)生物質(zhì)原料(如木材和玉米秸稈等)開(kāi)發(fā)可生物降解的塑料及復(fù)合材料,成為前沿研究課題和研究熱點(diǎn)。

通過(guò)細(xì)胞壁重組工藝將農(nóng)業(yè)廢棄物制備CRL復(fù)合材料
該研究提出一種簡(jiǎn)單實(shí)用“細(xì)胞壁原位重組技術(shù)”,通過(guò)“拆解-改性-重組”三步工藝,對(duì)生物質(zhì)細(xì)胞壁組分拆解和原位改性、再對(duì)拆解后得到的纖維素與木質(zhì)素疏水粉末進(jìn)行重組模壓成型,最終通過(guò)熱壓成型技術(shù)將農(nóng)業(yè)剩余物(如玉米稈、稻稈和麥稈等)轉(zhuǎn)化為平面或異型的纖維素增強(qiáng)木質(zhì)素(CRL)復(fù)合材料,得到的復(fù)合材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能與熱穩(wěn)定性,同時(shí)兼具防水、耐磨及阻燃等特性。該研究成果為減少人類(lèi)對(duì)傳統(tǒng)石化塑料的依賴(lài)以及農(nóng)林廢棄物資源有效利用開(kāi)辟了新途徑。
相關(guān)研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(編號(hào)42477242)、國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金(重點(diǎn))項(xiàng)目(編號(hào)U24A20554)和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adv3533