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张超群教授课题组在生物质高效转化及其功能材料可控构建方面取得系列进展

审核发布:宣传部 蒙丽 来源单位及审核人:材料与能源学院 陈建 发布时间:2020-12-08浏览次数:10


 植物油高效转化及其功能高分子材料的性能调控和高值利用一直是国际关注的热点和焦点,也是我国“实施乡村振兴战略”的重要研究内容。但目前植物油的转化普遍存在效率低、条件苛刻;制备的材料性能低下和附加值低等缺点。针对以上问题,张超群教授课题组近期在植物油生物质快速高效转化及其功能材料可控构建及其宏量制备方面取得系列进展。



    张超群教授课题组报道了一种兼具高强度、自愈合和可再加工的环保型植物油基水性聚氨酯。作者通过将含有刚性芳环的二硫代二苯胺引入至聚合物网络,合成的聚氨酯弹性体拉伸强度可高达38 MPa。具有动态二硫键的材料表现出优异的自愈合性能和可回收性能,4次回收处理后的回收率可达到100 %。同时,宽泛的玻璃化转变温度赋予材料四重形状记忆功能。这种新型的植物油基聚氨酯材料所表现出来的多功能和多重响应性,有望在建筑、智能制造以及生物材料领域有广阔的应用前景。相关成果发表在Angewandte Chemie (IF: 12.9, 中科院1区) (论文在线网址

  此外,该课题组还以天然产物半胱氨酸衍生物和蓖麻油作为原料,在自制的流动化学装置通过硫醇-烯光点击反应,常温实现内乳化剂的快速高效转化,转化速率可高达360.0 gh-1,转化率可达92.0 %。并以氨基酸和天然酚酸调控实现植物油基水性聚氨酯的高机械性能和抗菌性能的兼顾,并且赋予材料紫外线吸收,防腐和长效抗菌性能。相关成果分别发表在Chemical Engineering Journal (IF: 10.65,中科院1区)、Green Chemistry (IF: 9.48,中科院1区)、 ACS Sustainable Chemical &Engineering(IF: 7.63,封面文章,中科院1区)。最后,张超群教授团队将开发的植物油基水性聚氨酯应用于农药递送系统,大大增强植物表面的喷雾沉积和抗雨水冲刷效果。植物油基水性聚氨酯作为一种新型农药递送系统表现出广阔前景,尤其是在潮湿多雨的华南地区。相关成果发表在ACS Applied Materials and Interfaces (IF: 8.7,中科院1区)。


 上述工作得到了国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、广东省杰出青年科学基金、 “珠江人才计划”青年拔尖、广州市科技计划民生科技攻关计划、广东省植物重大灾害预警与综合防控共性关键技术创新团队等项目支持。(文/图 材料与能源学院 王洋 罗颖 卢其明)


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