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材料学院科研团队在工业木聚糖应用方面取得进展

近日,材料学院边静教授课题组在材料科学领域一区Top期刊《ACS Nano》(影响因子:15.8)上发表论文“Conductive eutectogels fabricated by dialdehyde xylan/liquid metal-initiated rapid polymerization for multi-response sensors and self-powered applications”。


低共熔凝胶(Eutectogel)因其固有的导电性、优异的力学性能和环境稳定性,近年来在柔性电子应用领域广受关注。然而,传统的低共熔凝胶制备仍高度依赖化学引发剂、交联剂和高能紫外光辐照,制备过程复杂且导致材料生物相容性降低。因此,开发一种简单、绿色和快速的低共熔凝胶制备方法是当前亟需解决的关键问题。


边静教授团队提出了一种多功能低共熔凝胶超快制备新策略。以我国溶解浆生产中的主要副产物——工业木聚糖为原料,经室温非均相氧化法改性和高频超声共混制得具有胶体稳定性的纳米引发体系,一步快速引发低共熔溶剂自由基聚合得到新型低共熔凝胶,克服了传统低共熔凝胶制备过程中对引发剂、交联剂及紫外光辐照的依赖。


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制备的低共熔凝胶具有超拉伸性(2860%)、高导电性(0.72 S m−1)、优异的自修复性能、环境稳定性、光热特能和生物相容性,可应用于应变传感器(GF=4.08)、温度传感器(TCR=5.35% K−1)和摩擦纳米发电机,在人体运动识别、健康监测、机械能收集等相关柔性电子领域显示出极大的应用潜力。这项研究打破了传统低共熔凝胶的局限性,同时为工业半纤维素副产物的功能高值化利用提供了新思路。


材料学院杨积有博士为该论文第一作者,边静教授为通讯作者,浙江农林大学郇伟伟教授为共同通讯作者,北京林业大学为第一完成单位。该研究工作得到国家自然科学基金面上项目(32271804)及中央高校基本科研业务费专项资金(QNTD202302)的资助与支持。


论文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.4c11127

作者:边静; 审稿:张扬      |     编辑:崔蓝歌; 审核:欧阳汀