脲酶诱导多步矿化原位合成CaCO3纳米颗粒薄膜增强木材
2021-11-08易涵婧
厦门大学学报(自然科学版) 2021年5期
关键词:壳聚糖
易涵婧,姜 源
(厦门大学材料学院,福建 厦门 361005)
随着航空航天、电子科技、海洋开发等现代工业的发展,人们对工程材料提出了更加严格的要求,新型工程材料的研究已经朝着复合化、轻质高强、多功能化、高性能化发展.近年来,随着全球气候变暖,温室效应加剧,节能环保也成为了新型材料研发的重点.在工程材料的生产过程中,人们很少使用可再生能源,主要消耗化石燃料,释放大量的CO2;这些材料不但不可再生,而且制造过程能耗高,碳排量大.木材是主要由纤维素、半纤维素和木质素构成的天然多孔复合材料,是唯一的可再生工程材料[1];使用木材作为工程材料可以成为可持续发展战略的践行方案之一.作为一种古老的工程材料,尽管木材具有吸声隔音、调湿隔热、低密度和高强度等优异的性能[2],但木材的绝对强度不足却限制其继续被广泛地应用.因此,对木材进行改性,提升其力学性能具有重大意义.
运用绿色合成手段获得高性能材料是可持续发展背景下的一个流行趋势.生物矿化是一种可显著提升力学性能的无机-有机杂化方法,在有机基质上沉积无机成分可以提升有机基质的力学强度.例如,贝壳珍珠层[3-4]的“砖块”(扁平多边形文石晶体)和“砂浆”(多糖和蛋白质纤维)的无机-有机组成[5],使其具有优异的力学强度.大量的生物矿化研究表明,富含氢键的聚合物,如丝素蛋白、聚乙烯醇、壳聚糖、甲壳素和纤维素[6-8]可以在聚合物……
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