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    張超群教授課題組在生物質高效轉化及其功能材料可控構建方面取得系列進展

    審核發布:宣傳部 蒙麗 來源單位及審核人:材料與能源學院 陳建 發布時間:2020-12-08瀏覽次數:10


     植物油高效轉化及其功能高分子材料的性能調控和高值利用一直是國際關注的熱點和焦點,也是我國“實施鄉村振興戰略”的重要研究內容。但目前植物油的轉化普遍存在效率低、條件苛刻;制備的材料性能低下和附加值低等缺點。針對以上問題,張超群教授課題組近期在植物油生物質快速高效轉化及其功能材料可控構建及其宏量制備方面取得系列進展。



        張超群教授課題組報道了一種兼具高強度、自愈合和可再加工的環保型植物油基水性聚氨酯。作者通過將含有剛性芳環的二硫代二苯胺引入至聚合物網絡,合成的聚氨酯彈性體拉伸強度可高達38 MPa。具有動態二硫鍵的材料表現出優異的自愈合性能和可回收性能,4次回收處理后的回收率可達到100 %。同時,寬泛的玻璃化轉變溫度賦予材料四重形狀記憶功能。這種新型的植物油基聚氨酯材料所表現出來的多功能和多重響應性,有望在建筑、智能制造以及生物材料領域有廣闊的應用前景。相關成果發表在Angewandte Chemie (IF: 12.9, 中科院1區) (論文在線網址https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202014299),并獲得2項國家發明專利ZL201710832189.4,ZL201810424886.0。

      此外,該課題組還以天然產物半胱氨酸衍生物和蓖麻油作為原料,在自制的流動化學裝置通過硫醇-烯光點擊反應,常溫實現內乳化劑的快速高效轉化,轉化速率可高達360.0 gh-1,轉化率可達92.0 %。并以氨基酸和天然酚酸調控實現植物油基水性聚氨酯的高機械性能和抗菌性能的兼顧,并且賦予材料紫外線吸收,防腐和長效抗菌性能。相關成果分別發表在Chemical Engineering Journal (IF: 10.65,中科院1區)、Green Chemistry (IF: 9.48,中科院1區)、 ACS Sustainable Chemical &Engineering(IF: 7.63,封面文章,中科院1區)。最后,張超群教授團隊將開發的植物油基水性聚氨酯應用于農藥遞送系統,大大增強植物表面的噴霧沉積和抗雨水沖刷效果。植物油基水性聚氨酯作為一種新型農藥遞送系統表現出廣闊前景,尤其是在潮濕多雨的華南地區。相關成果發表在ACS Applied Materials and Interfaces (IF: 8.7,中科院1區)。


     上述工作得到了國家重點基礎研究發展計劃、國家自然科學基金、廣東省杰出青年科學基金、 “珠江人才計劃”青年拔尖、廣州市科技計劃民生科技攻關計劃、廣東省植物重大災害預警與綜合防控共性關鍵技術創新團隊等項目支持。(文/圖 材料與能源學院 王洋 羅穎 盧其明)


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