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學術報告:天然高分子構建紡織、包裝和生物醫用新材料

發布時間:2019-05-10

主題:   天然高分子構建紡織、包裝和生物醫用新材料主講人:   張俐娜地點:   延安路校區紡織科技創新中心樓217報告廳時間:   2019-05-14 09:30:00組織單位:   紡織科技創新中心

主講人簡介:張俐娜,中國科學院院士,武漢大學教授,博士生導師。2011年當選中國科學院院士,2014年成為英國皇家化學學會會士?,F任美國化學會刊物ACS Sustainable Chemistry & Engineering的副主編以及Cellulose、Journal of Applied Polymer Science等刊物編委。她于1993年創立天然高分子與高分子物理科研組,并一直致力于天然高分子的基礎和應用研究,包括它們的結構、分子尺寸、鏈構象,以及天然高分子基功能材料的制備和構效關系。面對最難溶解的大分子她開創了一系列嶄新的無毒、低成本的“綠色”溶解技術,發現NaOH/尿素水溶液冷卻到-12℃可溶解難溶性纖維素、甲殼素甚至聚苯胺。首次提出低溫下大分子同溶劑分子形成較穩定的氫鍵鍵合物,導致溶解的新機理,并證明低溫溶解技術和理論具有一定普適性。同時,利用低溫溶解的纖維素、甲殼素、殼聚糖和聚苯胺溶液直接構建出一系列新型功能材料,并揭示它們優良的性能及其構效關系。這些材料在生物醫學、能源儲存、污水處理和紡織制造方面很有應用前景?;A研究成果已在國際SCI源刊發表論文600余篇,被他人引用18000次以上;主編專著16部;獲準專利100余項。由于她取得重大的原始創新成果,美國化學會授予她2011年度國際可再生資源領域最高獎——安塞姆·佩恩獎,同時也是獲得該獎的首位中國科學家;2016年英國皇家化學會“Chemistry World”對她進行題為“中國‘綠色’化學先驅”的人物專訪報道。此外,她還榮獲國家自然科學獎二等獎1項(2012年)和全國優秀教師(1993年)及全國先進工作者(2000年)等國家級榮譽。

內容摘要:面對塑料廢棄物對陸地和海洋的嚴重污染,利用可持續天然高分子構建環境友好材料的研究與開發已日益引人注目。纖維素和甲殼素是最豐富的天然高分子,但它們難溶于傳統溶劑。我們突破高分子在有機溶劑中加熱溶解的傳統方法,開創出低溫水體系溶解大分子新方法,并提出新機理。成功實現纖維素、聚苯胺、甲殼素及殼聚糖在堿/尿素水溶液低溫溶解,并證明氫鍵驅動的低溫溶解大分子的理論和方法具有一定普適性。表征了它們的分子量和鏈構象,證明它們在溶液中呈剛性鏈,并且容易平行聚集形成納米纖維,有利于通過一種“自下而上”的方法制備出高強度材料。同時,利用低溫溶解的纖維素、聚苯胺、甲殼素和殼聚糖溶液,通過物理再生的“綠色”過程成功制備出膜、絲、微球、氣凝膠、水凝膠及塑料。證明這些材料具有優良的性能,如高力學強度、生物相容性、促進細胞粘附和增殖、靈敏的響應性等。這些新材料在紡織、包裝和生物醫用領域具有應用前景。


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