近日,天津科技大学侯庆喜教授、王汉敏副教授等人分别以The booming lignin-derived functional composites/nanocomposites和Lignin reinforced eco-friendly and functional nanoarchitectonics materials with tailored interfacial barrier performance为题在《Composites Part B: Engineering》和《Journal of Colloid And Interface Science》上发表了两篇最新综述论文。分别介绍如下:
在全球积极寻求可持续绿色材料的背景下,木质素基功能性复合材料(LFCs)蓬勃发展,并逐渐成为生物质基环保功能材料的研究热点之一。近年来,LFCs被广泛开发和利用,在不同领域中的应用受到越来越多的关注,尤其是其优异的环保性和可持续性,以及良好的经济性等特性,使其与低碳、可持续和循环经济的理念不谋而合,并且展现出极具潜力的应用前景。
基于此,天津科技大学侯庆喜教授团队与大连工业大学孙润仓教授团队合作,对近年来木质素基功能复合材料的研究进展进行了系统地总结和展望。该工作以题为“The booming lignin-derived functional composites/nanocomposites”发表在国际学术期刊《Composites Part B: Engineering》上,文章第一作者为天津科技大学硕士生袁璐璐,天津科技大学侯庆喜教授、王汉敏副教授和大连工业大学孙润仓教授为通讯作者。
1. 木质素大分子结构与性质
图1.不同原料中木质素的基本结构和组成,以及不同木质素基功能复合材料
2. 3D打印材料
图2.木质素3D打印材料制备技术及应用
3. 微纳米复合材料
图3. 木质素微纳米材料在抗菌/抗氧化/抗紫外、药物输送及光子材料中的应用
4. 凝胶材料
图4.木质素水凝胶在伤口敷料、吸附及传感领域的应用
5. 可降解功能材料
图5.木质素功能膜在包装保鲜等领域的应用
尽管LFCs的发展取得了显著进展,但仍面临一些挑战。例如,木质素在聚合物基体中的分散性和相容性较差,限制了材料性能的提升;复合材料在自然和水环境中的降解循环评估缺乏等。未来,LFCs在功能导向材料的构建等方面具有重要的发展潜力,通过多学科交叉有望充分发挥木质素的潜力,进一步推动绿色生物基材料的蓬勃发展。
基于此,天津科技大学侯庆喜教授团队从木质素基复合材料的界面多重阻隔性能角度出发,对该类环保型功能复合材料进行了系统地总结。该工作以题为“Lignin reinforced eco-friendly and functional nanoarchitectonics materials with tailored interfacial barrier performance”发表在国际学术期刊《Journal of Colloid And Interface Science》上,天津科技大学硕士生韩忠伟为文章第一作者,天津科技大学侯庆喜教授和王汉敏副教授为通讯作者。
图1. 本综述的内容框架。
图2. 木质素结构调控的不同策略
图3. 木质素基复合材料的氧气阻隔机理和性能
图4. 木质素基复合材料的水蒸气阻隔性能
图5.木质素基复合材料的阻燃及抗菌性能
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2024.111869
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.01.033