物质学院凌盛杰教授与合作者发表天然高分子纳米微纤综述

ON2018-06-28文章来源 物质科学与技术学院/科技发展处CATEGORY新闻

我校物质学院凌盛杰教授与麻省理工学院(美国)、塔夫茨大学(美国)、东北林业大学及南京林业大学研究人员合作,撰写关于天然高分子纳米微纤的综述性文章,6月25日,相关论文以“Biopolymer nanofibrils: structure, preparation, modeling and applications”为题,在国际顶级综述类期刊《Progress in Polymer Science》上在线发表。《Progress in Polymer Science》为高分子研究领域最有影响力的学术刊物之一,2017年该期刊SCI影响因子为24.558,其主要邀请高分子研究领域内的权威科学家撰写综述,对该领域的现状和未来进行评述,在学术界具有重要影响。

石油基高分子纳米材料已成为人类使用最为广泛的高分子纳米材料,但同时也导致了一系列影响自然环境、人类健康和社会经济的严重问题。这些问题既来自于材料自身,也源于其生产过程。随着石油资源的枯竭,原料来源严重缺乏,大多数合成高分子产品无法自然降解,造成严重的环境和经济负担。另一方面,石油基高分子的生产过程大多高耗能、高污染和高排放,从而进一步加重了污染问题和社会经济负担。正因如此,最近作为可持续发展的天然高分子纳米材料,例如由纤维素、甲壳素、丝蛋白和胶原蛋白等组成的纳米微纤,正在成为天然高分子研究的一大热点。

这些天然高分子纳米微纤不仅来源广泛、价格相对低廉,还能通过多种方式对其进行改性和功能设计。与石油基高分子纳米材料相比,天然高分子纳米微纤不仅同样具有独特的纳米尺寸效应,而且在生物相容性、可降解性和环境友好性方面具有独特的优势。因此在最近几年,其应用范围已由传统的建筑、服饰和装饰等扩展到高附加值的新兴高科技材料,如透明显示面板、分离膜、储能器件和催化载体等。

在综述中,作者全面总结了相关领域研究的600篇文献。首先从结构与理论模型的角度出发,系统地阐述了上述天然纳米微纤的结构相似性与特异性,并深入讨论了天然纳米微纤的制备方法,包括化学、物理、以及物理化学结合方式等。接下来,作者详细介绍了天然纳米微纤材料的设计和制备策略及所涉及的应用领域。最后,还展望了天然纳米微纤材料研究所面临的挑战以及未来发展机遇所在。

该论文中,凌盛杰为第一作者及共同通讯作者,上科大为第一完成单位。

论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670018300236


天然高分子纳米微纤的结构层级