美國華盛頓大學的研究人員或許很快就會制備出更輕、更強的碳纖維及更強的塑料，且對環(huán)境的影響更小。拓展木質(zhì)素應(yīng)用潛能的關(guān)鍵是將其進行化學改性。高相對分子質(zhì)量酯化交聯(lián)木質(zhì)素(HiMWELL)是由美國華盛頓大學圣路易斯麥凱維工程學院能源、環(huán)境與化學工程系教授袁樹華(Yuan Joshua)的團隊設(shè)計。2022年8月11日這項研究成果發(fā)表在《Matter》雜志上。

研究人員發(fā)現(xiàn)，通過與聚丙烯腈(PAN)結(jié)合，新設(shè)計的HiMWELL可以成為更好的碳纖維前軀體，也可以利用它開發(fā)性能更好的可回收塑料。袁樹華在之前的工作中發(fā)現(xiàn)，將木質(zhì)素作為原料之一時存在的主要問題是：木質(zhì)素的化學結(jié)構(gòu)和相對分子質(zhì)量變化很大，很難與其他聚合物結(jié)合，而且木質(zhì)素含有大量羥基，這種親水基團不適合制造剛性碳纖維材料。在這些發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)下，袁樹華和華盛頓大學的資深科學家李景浩提出了改造木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的想法。袁樹華表示，他們通過化學改性技術(shù)制備了一種非常獨特的木質(zhì)素，當與PAN復(fù)合時，由HiMWELL制備的碳纖維的拉伸強度優(yōu)異，并且其力學性能優(yōu)于標準碳纖維。將HiMWELL添加到回收聚合物的混料中時，可提高機械性能和抗紫外線能力。

[靳愛民摘譯自ScienceDaily，2022-08-18]