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中国科大余彬教授ACS Nano:仿生纳米结构动态聚亚胺气凝胶,绿色可持续材料领域的新突破

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-12-20 08:04
    

主要观点总结

中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室余彬教授团队在《ACS Nano》期刊上发表了一项研究成果,介绍了一种由生物质材料构筑的动态交联聚亚胺气凝胶。该气凝胶具备优异的力学性能、隔热性能、可回收与可降解特性,并且具备仿莲叶的超疏水多级粗糙表面和仿树干的各向异性孔隙结构,拥有广泛的应用潜力。

关键观点总结

关键观点1: 研究成果概述

研究团队成功开发了一种动态交联聚亚胺气凝胶,具备出色的力学性能、隔热性能,并且可回收和可降解。

关键观点2: 设计理念与关键创新点

团队利用动态共价键技术构建可逆交联网络,使气凝胶具备超快速降解能力并实现化学单体的闭环回收再利用。设计灵感来源于自然界植物的结构特性。

关键观点3: 环保与可持续性

该研究采用生物基单体作为原料,通过动态亚胺键实现高度交联的三维气凝胶网络,减少了传统高分子材料对化石资源的依赖。

关键观点4: 制备工艺与结构优势

研究团队利用定向冻结干燥技术成功制备出梯度孔隙分布的仿生气凝胶,具有独特的“仿生结构”,并且展现出良好的形态可塑性、超轻特性等。

关键观点5: 力学性能与热管理能力

气凝胶展现出优异的力学性能和隔热性能,例如能承受约8000倍自身重量的水桶压载而不变形,并且在极端环境下具有良好的隔热效果。


文章预览

近日,由 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室 余彬教授 团队 主导的研究成果发表在《 ACS Nano》 期刊上,标题为《Biomimetic Nanostructured Polyimine Aerogels with Graded Porosity, Flame Resistance, Intrinsic Superhydrophobicity, and Closed-Loop Recovery》。 该研究成功开发了一种由生物质材料构筑的动态交联聚亚胺气凝胶,不仅具备优异的力学性能、隔热性能,还具备可回收与可降解特性,为推动绿色可持续材料的研究和实际应用提供了新方向 。博士生 何红飞 为本研究的第一作者, 余彬教授 和 宇平教授 为共同通讯作者。 1.       关键创新点与设计理念 研究团队利用动态共价键技术构建了可逆交联网络,使气凝胶具备超快速降解能力,并能够实现化学单体的闭环回收再利用。这种设计灵感来源于自然界植物的结构特性,如仿莲叶的超疏水多级粗糙表面与仿树干的各 ………………………………

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