浙农林大在校生攻克环保型木质素气凝胶制备难题

日前,从浙江农林大学获悉,该校工程学院二年级研究生王超的研究论文《以纤维素作为胶黏剂制备强度高、隔音隔热性能优异的木质素气凝胶》(《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》)出版集团旗下的重要刊物《科学报告》(《Scientific Reports》)上正式发表,该文介绍了王超及其所在团队开展环保型木质素气凝胶制备工作的研究成果以及有关情况。

气凝胶是一种固体物质形态,又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。气凝胶,作为世界最轻的固体之一,具有质量轻、强度高和吸音、隔热性能优异等特点,被广泛地用于组织工程、控释系统、血液净化、生物医药、农业、水净化、色谱分析、超级高效隔热隔声材、传感器、还可在高效可充电电池、超级电容器、催化剂及载体、气体过滤材料、化妆品等有巨大的应用前景。

木质素气凝胶是以木质素为主要原料制备的气凝胶,具有环保、经济等优势,近年来成为相关科研领域专家们重要的研发方向。然而,木质素气凝胶主要存在难以成型等方面难题,制约了木质素气凝胶的发展和利用。作为浙江农林大学工程学院木材科学与技术专业的研究生,王超及其团队成员从去年年底开始关注该课题,并在导师金春德和孙庆丰的指导下开始尝试利用环保材料,研制强度高、隔音隔热性能优异的木质素气凝胶。经过多次试验后,最终他们选择了纤维素作为胶黏剂,成功制备了质量轻、强度高、隔音隔热性能优异的木质素气凝胶。

这种木质素气凝胶制备设备和普通气凝胶一样,但是因为采用了环保材料-纤维素作为胶黏剂,不仅以生态环保的材料解决了木质素气凝胶存在难以成型的难题,而且这种技术制备的木质素气凝胶,具有绿色无污染、强度高、隔音隔热性能优异等特点,成为世界上首次提出的以纤维素作为胶黏剂制备性能优异的木质素气凝胶的研究技术。

对于王超及其合作者的研究成果,该课题组负责人金春德教授认为,课题组研发的环保型木质素气凝胶,市场应用前景广泛,该技术的攻克,对于进一步研制更加环保、性能更强的气凝胶也具有重要意义。他认为,学生们的创新能力很强,尤其是在科研中能够积极探索新理念、新方法,今后从事相关领域的学术研究潜力很大。

《Scientific Reports》(影响因子:5.228)是英国著名“自然出版集团”(Nature Publishing Group)所属刊物,内容包括生物学、化学、物理和地球科学等在内的所有自然科学领域,在国际学术领域拥有重要的影响力。

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