课题基金 / 基金详情

基于动态共价键及纤维素和植物油的vitrimer 纳米复合材料

批准号:
21878036
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
具本植
依托单位:
学科分类:
精细化工与专用化学品
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
修景海、李微雪、李常、郭全莹、吕继祥、刘治梅、刘来伍

项目摘要

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项目成果

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中文摘要
减少石油基合成高分子废弃后带来的一系列环境问题和减少对石油资源依赖的重要策略之一就是发展具有再加工成型、可修复性的vitrimers及发展可降解的生物基高分子材料。为此,本项目拟将生物质衍生物的生物可降解性和vitrimers的可再塑加工性耦合,创制一种兼具生物可降解性和再加工成型性的生物基高分子材料,即一类全新的基于动态共价键、植物油、纤维素高分子、纤维素纳米晶的全生物基vitrimers及其全生物基vitrimers纳米复合物。研究其结构与动态共价键交换动力学可控性的关系以及最终对材料的机械强度、再加工性、可修复性等的影响,从而丰富动态共价化学和vitrimers的结构和理论,为纤维素、植物油等生物质资源的高值化利用开辟新途径。
英文摘要
One of the important strategies to reduce a series of environmental problems brought after wasted by synthetic polymer from the petroleum-based and reduce the dependency on oil resources is to develop vitrimers with reprocessing, repairable properties and to develop biodegradable bio-based polymer materials. Therefore, it is the project that couple the biodegradability of biomass derivatives with the re-moldability of vitrimers , creating a bio-based polymer material that combines biodegradability and reprocessing—one type of pristine all-bio-based vitrimers and vitrimers nanocomposites based on the dynamic covalent bond, vegetable oil, cellulose polymers, cellulose nanocrystals. Studying the relationship between the structure and kinetic controllability of dynamic covalent bond exchange, and the ultimate influence on viscoelasticity, mechanical strength, reprocessing properties and repairability of materials, so as to enrich the structure and theory of dynamic covalent chemistry and vitrimers . This study will provide a new way for the high value utilization of biomass resources such as cellulose and vegetable oil.
石油基高分子材料由于其性能优良备受人们青睐,但其难以降解为地球带来极大的环境负担。减少石油基合成高分子废弃后带来的一系列环境问题和减少对石油资源依赖的重要策略之一就是发展具有再加工成型、可修复性的vitrimers及发展可降解的生物基高分子材料。虽然,vitrimer的出现延长了热固型材料的使用寿命,但最终还会面临废弃,而废弃后石油基材料依然难以降解。所以以生物质资源制备vitrimer,保证材料来源绿色,废弃后依然不会对环境造成威胁,也成为目前研究的热点。为此,本文以植物油、纤维素和淀粉为原料,基于动态共价化学理论,设计合成出了一系列植物油基vitrimer、纤维素基vitrimer和淀粉基vitrimer等生物基vitrimer。研究了其结构与动态共价键交换动力学可控性的关系以及最终对材料的机械强度、再加工性、可修复性等的影响,结果表明所制得的生物基vitrimer具有良好的重塑、再生循环使用性能和形状记忆性能,还提高了材料的热稳定性、耐溶剂性和疏水性。本项研究成果丰富动态共价化学和vitrimer的结构和理论,为减少石油基高分子材料带来的环境污染以及纤维素、淀粉等生物质资源的高值化利用开辟了新途径。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A green l-cysteine modified cellulose nanocrystals biosorbent for adsorption of mercury ions from aqueous solutions.
一种绿色L-半胱氨酸改性纤维素纳米晶体生物吸附剂,用于吸附水溶液中的汞离子
DOI: 10.1039/c9ra00048h
发表时间: 2019-02-22
期刊: RSC advances
影响因子: 3.9
作者: []
通讯作者:
DOI: 10.3969/j.issn.1001-3539.2020.05.001
发表时间: 2020
期刊: 工程塑料应用
影响因子: --
作者: [李佳欣, 具本植]
通讯作者: 具本植
DOI: 10.1002/app.52676
发表时间: 2022-06
期刊: Journal of Applied Polymer Science
影响因子: 3
作者: [Jie‐Jie Li;Shufen Zhang;Benzhi Ju]
通讯作者: Jie‐Jie Li;Shufen Zhang;Benzhi Ju
Preparation of cysteamine-modified cellulose nanocrystal adsorbent for removal of mercury ions from aqueous solutions
半胱胺改性纤维素纳米晶吸附剂的制备用于去除水溶液中的汞离子
DOI: 10.1007/s10570-019-02420-1
发表时间: 2019-05-01
期刊: CELLULOSE
影响因子: 5.7
作者: [Li, Weixue, Ju, Benzhi, Zhang, Shufen]
通讯作者: Zhang, Shufen
共 8 条
    农林固体废弃物直接塑化创制可重塑循环利用生物基塑料的基础研究
    • 批准号:
      --
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      54万元
    • 批准年份:
      2022
    • 负责人:
      具本植
    • 依托单位:
    基于主-客体包合物的刺激响应超分子多糖凝胶及其在光化学传感器中的应用
    • 批准号:
      21376041
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      85.0万元
    • 批准年份:
      2013
    • 负责人:
      具本植
    • 依托单位:
    表面活性可控pH-响应淀粉基纳米胶束及其乳化行为的研究
    • 批准号:
      21076033
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      38.0万元
    • 批准年份:
      2010
    • 负责人:
      具本植
    • 依托单位:
    可逆吸附/增溶疏水性客体分子的新型淀粉基温敏水凝胶的研究
    • 批准号:
      20776027
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      30.0万元
    • 批准年份:
      2007
    • 负责人:
      具本植
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金