石油基塑料因其轻质、易加工等优势,已经广泛应用于日常生活、工业制造以及航空航天等领域。然而,石油基塑料高度依赖不可再生的化石资源且难以降解,导致大量塑料废弃物在自然环境中堆积,对生态系统和生物多样性造成严重威胁。利用可再生的生物质资源开发兼具高性能与环境友好的可持续塑料,可为缓解石油基塑料污染提供有效的解决方案。纤维素作为自然界中最丰富的天然高分子资源,来源广泛、可再生和可降解,在生物质基塑料领域展现出巨大潜力。近年来,研究人员通过调控纤维素分子结构及其氢键网络,构建了一系列可降解的纤维素基生物塑料,然而,如何在保持环境友好性的同时,使纤维素生物塑料具备优良的机械性能、热稳定性以及加工适应性以满足工程应用,仍然是一项重要挑战。近日,伟德bv1946于海鹏教授、沈阳化工大学赵大伟教授和德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授合作,通过离子络合诱导纤维素分子组装形成分子网络骨架,并原位引入聚丙烯酰胺(PAAm)分子,利用溶剂调控超分子网络构型,开发了一种低密度、高强度的纤维素基工程塑料(CEP)。CEP表现出优异的机械性能、热稳定性和环境稳定性,兼具可成型性与生物降解性,为高性能可持续的工程塑料的开发提供了新思路。相关成果以“Cellulosic Engineering Plastic with High Shapeability, Recyclability, Lightweight and High-Strength Properties”为题发表于Advanced materials期刊。文章第一作者为伟德bv1946博士研究生曾素清,通讯作者为于海鹏教授、赵大伟教授和余桂华教授。
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