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  • 鄭大陳金周教授團隊在生物基包裝材料領域取得階段性成果

    2020-08-13 中國包裝材料網

    簡介:  近日,鄭州大學材料科學與工程學院包裝工程系陳金周教授團隊在生物基包裝材料領域取得重要科研成果。該團隊通過利用抑制相分離調制聚合

      近日,鄭州大學材料科學與工程學院包裝工程系陳金周教授團隊在生物基包裝材料領域取得重要科研成果。該團隊通過利用“抑制相分離調制聚合法”制備了超高斷裂伸長率的生物基形狀記憶高分子,有望應用于智能包裝,以解決現有冷鏈包裝材料不可降解、難回收等問題。相關論文“Inhibited-Nanophase-Separation Modulated Polymerization for Recoverable Ultrahigh-Strain Biobased Shape Memory Polymers”發表在材料類一流學術期刊《Materials Horizons》,影響因子12.3。該文章的第一作者為碩士研究生范國超,通訊作者為劉旭影教授、劉浩副教授和陳金周教授,鄭州大學為唯一通訊作者單位。該成果所涉及材料與技術已申報國家發明專利,并已獲得授權,專利號ZL 2018 1 0594599.4。

      近年來,陳金周教授團隊一直致力于生物基包裝材料的功能化和高性能化研究。前期研究表明,利用溶劑-反溶劑法可以誘導高分子溶液產生相分離,從而用于制備多孔、含有微納結構的聚乳酸超疏水薄膜(soft matter2016, 12, 2766)。進一步的研究表明,“二次相分離”可以有效調控薄膜中微納結構的形貌,并獲得了粘附力可調的超疏水表面,并應用于油水分離膜(ACS Sustain. Chem. Eng.,2018,6, 13834)、自清潔包裝材料(Macromol. Chem. Phys., 2019, 220, 1900338)和無紡布過濾膜(J. Disp. Sci. Technol., 2020, 41, 289)。此外,陳金周教授團隊在該領域的研究成果也表明,在一定程度上抑制相分離能夠有效地增強增韌高分子材料。聚乳酸是生物基包裝材料,性質較脆,限制了其在功能包裝中的應用。利用納米填料可以提高聚乳酸韌性,但是通常聚乳酸基體和納米填料容易相分離,降低材料韌性和強度。研究發現了烷基化納米填料可以提高其自身的分散性,從而抑制了相分離,獲得了超高韌性的聚乳酸薄膜(Chem. Eng. J.,2018;334;2014),進一步的研究解析了增韌機理(Polym. Sci. Ser. B2020, Online),為傳統生物基包裝材料的增強增韌提供了理論依據。另外,該團隊還受邀在高水平學術期刊上發表兩篇關于生物基功能材料的綜述文章(Biosen. Bioelectron., 2018, 119, 237和Chem. Eng. J., 2020;397;125499),提升了我校在國內和國際中相關領域的影響力。目前,該團隊正在與省內多家包裝材料企業洽談相關材料與技術的落地事宜,積極服務于區域行業發展。

      以上研究工作受到國家自然科學基金、科技部重點研發計劃和“111引智計劃”等國家級科研項目和平臺的支持。

      文章鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/mh/d0mh00657b/unauth#!divAbstract

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