美國華盛頓大學(xué)開發(fā)廢棄物制碳纖維技術(shù)

美國華盛頓大學(xué)的研究人員或許很快就會(huì)制備出更輕、更強(qiáng)的碳纖維及更強(qiáng)的塑料，且對(duì)環(huán)境的影響更小。拓展木質(zhì)素應(yīng)用潛能的關(guān)鍵是將其進(jìn)行化學(xué)改性。高相對(duì)分子質(zhì)量酯化交聯(lián)木質(zhì)素(HiMWELL)是由美國華盛頓大學(xué)圣路易斯麥凱維工程學(xué)院能源、環(huán)境與化學(xué)工程系教授袁樹華(Yuan Joshua)的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)。2022年8月11日這項(xiàng)研究成果發(fā)表在《Matter》雜志上。

研究人員發(fā)現(xiàn)，通過與聚丙烯腈(PAN)結(jié)合，新設(shè)計(jì)的HiMWELL可以成為更好的碳纖維前軀體，也可以利用它開發(fā)性能更好的可回收塑料。袁樹華在之前的工作中發(fā)現(xiàn)，將木質(zhì)素作為原料之一時(shí)存在的主要問題是：木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和相對(duì)分子質(zhì)量變化很大，很難與其他聚合物結(jié)合，而且木質(zhì)素含有大量羥基，這種親水基團(tuán)不適合制造剛性碳纖維材料。在這些發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)下，袁樹華和華盛頓大學(xué)的資深科學(xué)家李景浩提出了改造木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的想法。袁樹華表示，他們通過化學(xué)改性技術(shù)制備了一種非常獨(dú)特的木質(zhì)素，當(dāng)與PAN復(fù)合時(shí)，由HiMWELL制備的碳纖維的拉伸強(qiáng)度優(yōu)異，并且其力學(xué)性能優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)碳纖維。將HiMWELL添加到回收聚合物的混料中時(shí)，可提高機(jī)械性能和抗紫外線能力。

[靳愛民摘譯自ScienceDaily，2022-08-18]