【学术讲座】张俐娜 院士:基于低温溶解的甲壳素新材料构建

发布者:系统管理员发布时间:2018-01-26浏览次数:400

 

 

讲座内容简介:

甲壳素是最顽固的高分子之一,所以它很难溶解和熔融,从而限制了其应用。我们用水体系(氢氧化钠、尿素和水)通过低温成功溶解这种生物质大分子,并将它们转化为功能材料。这些功能材料具有甲壳素独特和引人入胜的性质和应用前景。实验证明,甲壳素在氢氧化钠/尿素溶液中低温溶解是溶剂与高分子间由氢键驱动的自组装过程。首次弄清了甲壳素在稀溶液中的分子量和构象。同时,由制得的透明甲壳素溶液,并通过物理方法直接再生构建出一系列功能性生物质材料,例如甲壳素膜、丝、智能甲壳素水凝胶和纳米复合凝胶。它们保持了甲壳素原有的结构和性质,并分别呈现出优良的力学性能和生物相容性。再生甲壳素膜具备优良的拉伸强度和优异的阻气性能,作为种子包装材料有巨大的潜力。因为甲壳素包裹种子能够隔离氧气,保持种子新鲜,同时又可作为植物生长调节剂促进种子发芽。此外,甲壳素复合膜可从废水中有效分离重金属和有机物。由于甲壳素本身就是节肢动物的外骨骼中的活性成分,从甲壳素溶液直接制备出来的水凝胶具有优良的力学性能和生物相容性。同时,在这种甲壳素水凝胶中,油菜种子发芽率高,生长速度快,可用于无土栽培。因此,甲壳素新材料在生物医用、水处理和农业领域具有应用前景。