美國FAMU-FSU工程學(xué)院的科學(xué)家們首次通過將木質(zhì)素（一種存在于植物細(xì)胞壁中的物質(zhì)）與二氧化碳混合，成功研制出一種新型聚氨酯材料。
助理教授Ho Yong Chung表示：“我們以更少的步驟、更低的能耗且不使用任何有毒成分，合成出了一種高質(zhì)量的聚合物。它對環(huán)境更友好，對人類更安全，且更易于生產(chǎn)?！?/p>
徹底避免使用有毒的異氰酸酯
傳統(tǒng)聚氨酯生產(chǎn)依賴具有高反應(yīng)活性的危險(xiǎn)化學(xué)品異氰酸酯，而該研究團(tuán)隊(duì)的方法完全避開了這種物質(zhì)。研究團(tuán)隊(duì)利用木質(zhì)素（一種通常在紙漿和造紙加工過程中被丟棄的天然聚合物），創(chuàng)造了一種由可再生資源制成的可生物降解材料。
這項(xiàng)創(chuàng)新既保留了聚氨酯的優(yōu)勢，包括強(qiáng)度、耐熱性和柔韌性，同時(shí)又避免了其對環(huán)境和健康的負(fù)面影響。
這項(xiàng)技術(shù)還將捕獲的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有用的原材料。所得聚合物與傳統(tǒng)聚合物強(qiáng)度相當(dāng)，但更易溶于溶劑，大幅提升了加工便利性。Ho Yong Chung強(qiáng)調(diào)："相比其他生物基替代品，我們的材料具有顯著的加工優(yōu)勢。生產(chǎn)同等或更優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品所需的反應(yīng)步驟更少，能顯著節(jié)約能源和成本。"
探索木質(zhì)素的更多用途
該研究團(tuán)隊(duì)長期致力于木質(zhì)素應(yīng)用研究，2024年曾成功將其用于制造以強(qiáng)度高、透光性好著稱的聚碳酸酯材料。這項(xiàng)最新研究則聚焦于應(yīng)用更廣泛的聚氨酯材料。Ho Yong Chung自研究生階段便開始研究木質(zhì)素在粘合劑中的應(yīng)用，見證了這種材料在醫(yī)療、能源和可持續(xù)制造領(lǐng)域的突破潛力。
Ho Yong Chung表示：“"聚氨酯是一種非常重要的材料。通過這種無毒的創(chuàng)新工藝，我們能為世界作出貢獻(xiàn)。特別感謝佛羅里達(dá)州立大學(xué)提供的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室空間、內(nèi)部資金和科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵支持?！?/p>
該研究由博士后研究員Arijit Ghorai主導(dǎo)，并獲得了美國陸軍研究辦公室和韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部的資助。
