学术动态

 近日，我院吴义强院士、何帅明教授研究团队在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》发表了题为“A High-Strength, Moldable, and Sustainable Bioplastic Enabled by Water-Mediated Dual-Bond Reconstruction and Crystal Structure Deformation”（水介导双键网络重构与晶体结构变形赋能高强度、可成型和可持续生物塑料）的研究论文。我院博士研究生薛蓝馨为第一作者，何帅明教授、吴义强院士为该论文的通讯作者，该成果得到了国家自然科学基金等项目支持。针对传统纤维素基生物塑料制备过程复杂、能耗较高以及力学性能与加工性能难以兼顾等问题，研究团队提出了一种水介导双键网络重构与晶体结构变形策略，以天然木材单板为原料，通过脱木素、醛基功能化及水介导热压处理，成功制备出兼具高强度、可成型、透明、耐久和可回收特性的塑化木材（plasticized wood）。该材料纵向拉伸强度达到249.67 MPa，正交层合后纵向拉伸强度达到253.26 MPa、径向拉伸强度达到156.49 MPa，弯曲强度达到85.48 MPa。与此同时，材料在水、酸性溶液及多种有机溶剂中浸泡31天后仍保持良好结构完整性，并可通过粉碎、加水、再热压实现连续5次循环加工，首次回收后拉伸强度仍达到85.94 MPa。生命周期评价显示，在研究设定的评价体系下，该材料在多项环境影响指标上低于典型石油基塑料。该研究突破了天然木材致密氢键网络和高度有序晶体结构对塑性加工的限制，为木质纤维素资源高值化利用及高性能可持续塑料替代材料的开发提供了新的技术路径。（一审/罗嘉仪  二审/ 张木楠 三审/成璐）