浙農林大在校生攻克環保型木質素氣凝膠制備難題

日前,從浙江農林大學獲悉,該校工程學院二年級研究生王超的研究論文《以纖維素作為膠黏劑制備強度高、隔音隔熱性能優異的木質素氣凝膠》(《Cellulose as an Adhesion Agent for the Synthesis of Lignin Aerogel with Strong Mechanical Performance, Sound-Absorption and Thermal Insulation》),在2016年8月26日的《自然》(《Nature》)出版集團旗下的重要刊物《科學報告》(《Scientific Reports》)上正式發表,該文介紹瞭王超及其所在團隊開展環保型木質素氣凝膠制備工作的研究成果以及有關情況。

氣凝膠是一種固體物質形態,又稱為幹凝膠。當凝膠脫去大部分溶劑,使凝膠中液體含量比固體含量少得多,或凝膠的空間網狀結構中充滿的介質是氣體,外表呈固體狀,這即為幹凝膠,也稱為氣凝膠。氣凝膠,作為世界最輕的固體之一,具有質量輕、強度高和吸音、隔熱性能優異等特點,被廣泛地用於組織工程、控釋系統、血液凈化、生物醫藥、農業、水凈化、色譜分析、超級高效隔熱隔聲材、傳感器、還可在高效可充電電池、超級電容器、催化劑及載體、氣體過濾材料、化妝品等有巨大的應用前景。

木質素氣凝膠是以木質素為主要原料制備的氣凝膠,具有環保、經濟等優勢,近年來成為相關科研領域專傢們重要的研發方向。然而,木質素氣凝膠主要存在難以成型等方面難題,制約瞭木質素氣凝膠的發展和利用。作為浙江農林大學工程學院木材科學與技術專業的研究生,王超及其團隊成員從去年年底開始關註該課題,並在導師金春德和孫慶豐的指導下開始嘗試利用環保材料,研制強度高、隔音隔熱性能優異的木質素氣凝膠。經過多次試驗後,最終他們選擇瞭纖維素作為膠黏劑,成功制備瞭質量輕、強度高、隔音隔熱性能優異的木質素氣凝膠。

這種木質素氣凝膠制備設備和普通氣凝膠一樣,但是因為采用瞭環保材料-纖維素作為膠黏劑,不僅以生態環保的材料解決瞭木質素氣凝膠存在難以成型的難題,而且這種技術制備的木質素氣凝膠,具有綠色無污染、強度高、隔音隔熱性能優異等特點,成為世界上首次提出的以纖維素作為膠黏劑制備性能優異的木質素氣凝膠的研究技術。

對於王超及其合作者的研究成果,該課題組負責人金春德教授認為,課題組研發的環保型木質素氣凝膠,市場應用前景廣泛,該技術的攻克,對於進一步研制更加環保、性能更強的氣凝膠也具有重要意義。他認為,學生們的創新能力很強,尤其是在科研中能夠積極探索新理念、新方法,今後從事相關領域的學術研究潛力很大。

《Scientific Reports》(影響因子:5.228)是英國著名“自然出版集團”(Nature Publishing Group)所屬刊物,內容包括生物學、化學、物理和地球科學等在內的所有自然科學領域,在國際學術領域擁有重要的影響力。

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