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  • 郑大陈金周教授团队在生物基包装材料领域取得阶段性成果

    2020-08-13 亚博直播

    简介:  近日,郑州大学材料科学与工程学院包装工程系陈金周教授团队在生物基包装材料领域取得重要科研成果。该团队通过利用抑制相分离调制聚合

      近日,郑州大学材料科学与工程学院包装工程系陈金周教授团队在生物基包装材料领域取得重要科研成果。该团队通过利用“抑制相分离调制聚合法”制备了超高断裂伸长率的生物基形状记忆高分子,有望应用于智能包装,以解决现有冷链包装材料不可降解、难回收等问题。相关论文“Inhibited-Nanophase-Separation Modulated Polymerization for Recoverable Ultrahigh-Strain Biobased Shape Memory Polymers”发表在材料类一流学术期刊《Materials Horizons》,影响因子12.3。该文章的第一作者为硕士研究生范国超,通讯作者为刘旭影教授、刘浩副教授和陈金周教授,郑州大学为唯一通讯作者单位。该成果所涉及材料与技术已申报国家发明专利,并已获得授权,专利号ZL 2018 1 0594599.4。

      近年来,陈金周教授团队一直致力于生物基包装材料的功能化和高性能化研究。前期研究表明,利用溶剂-反溶剂法可以诱导高分子溶液产生相分离,从而用于制备多孔、含有微纳结构的聚乳酸超疏水薄膜(soft matter2016, 12, 2766)。进一步的研究表明,“二次相分离”可以有效调控薄膜中微纳结构的形貌,并获得了粘附力可调的超疏水表面,并应用于油水分离膜(ACS Sustain. Chem. Eng.,2018,6, 13834)、自清洁包装材料(Macromol. Chem. Phys., 2019, 220, 1900338)和无纺布过滤膜(J. Disp. Sci. Technol., 2020, 41, 289)。此外,陈金周教授团队在该领域的研究成果也表明,在一定程度上抑制相分离能够有效地增强增韧高分子材料。聚乳酸是生物基包装材料,性质较脆,限制了其在功能包装中的应用。利用纳米填料可以提高聚乳酸韧性,但是通常聚乳酸基体和纳米填料容易相分离,降低材料韧性和强度。研究发现了烷基化纳米填料可以提高其自身的分散性,从而抑制了相分离,获得了超高韧性的聚乳酸薄膜(Chem. Eng. J.,2018;334;2014),进一步的研究解析了增韧机理(Polym. Sci. Ser. B2020, Online),为传统生物基包装材料的增强增韧提供了理论依据。另外,该团队还受邀在高水平学术期刊上发表两篇关于生物基功能材料的综述文章(Biosen. Bioelectron., 2018, 119, 237和Chem. Eng. J., 2020;397;125499),提升了我校在国内和国际中相关领域的影响力。目前,该团队正在与省内多家包装材料企业洽谈相关材料与技术的落地事宜,积极服务于区域行业发展。

      以上研究工作受到国家自然科学基金、科技部重点研发计划和“111引智计划”等国家级科研项目和平台的支持。

      文章链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/mh/d0mh00657b/unauth#!divAbstract

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