華中科技大學周興平教授團隊在生物降解聚合物研究中取得新進展

但是與非降解聚合物相比,生物降解聚合物生產成本較高,在力學和熱學效能等方面還存在一定差距。

2月3日,《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)雜誌以“Hot Paper”形式線上刊發了化學與化工學院周興平教授團隊最新研究成果“一氧化碳快速定量插入Co-O鍵觸發的可切換聚合反應”(Switchable Polymerization Triggered by Fast and Quantitative Insertion of Carbon Monoxide into Cobalt‐Oxygen Bonds,Angew. Chem. Int. Ed.doi.org/10.1002/anie.201914216)”。該校為第一完成單位,博士後王勇是論文第一作者和通訊作者,周興平教授和法國圖盧茲大學Rinaldo Poli教授是論文的共同通訊作者,解孝林教授、博士研究生趙亞軍、朱帥帥和山東農業大學徐靜教授為共同作者。

生物降解聚合物在酶或者微生物作用下能完全降解為水和二氧化碳等環境可消納的化合物,作為傳統非降解聚合物的替代品可從根本上解决“白色污染”問題。現時,以聚碳酸亞丙酯(PPC)、聚乳酸(PLA)、對苯二甲酸/己二酸/丁二醇共聚酯(PBAT)為代表的生物降解聚合物已實現產業化,市場需求在過去10年保持快速增長的趨勢,預計2020年可達120萬噸。但是與非降解聚合物相比,生物降解聚合物生產成本較高,在力學和熱學效能等方面還存在一定差距。

圖1.常溫常壓下CO定量快速插入Co-C鍵觸發聚合機理從ROCOP向OMRP切換

嵌段共聚合反應是通過分子設計調控聚合物效能的重要途徑。在前期工作中,研究團隊以高壓氧氣為分子開關調控(Salen)Co催化劑的活性種,實現了聚合機理從可控/活性自由基聚合(CRP)到開環共聚反應(ROCOP)的智慧轉化,一步合成了聚醋酸乙烯酯-b-PPC嵌段共聚物(Angew. Chem. Int. Ed. 2019,58,14311-14318)。研究團隊通過持續創新,以常壓一氧化碳和可見光作為雙重開關,實現了聚合機理從ROCOP到OMRP的原位轉化,利用酸酐、環氧化合物、丙烯酸酯的混合單體一步合成了生物降解聚酯-b-聚丙烯酸酯嵌段共聚物。與前期工作相比,一氧化碳調控聚合機理切換的實施條件更溫和、合成效率更高。合成的嵌段共聚物同時具有生物降解聚酯和聚丙烯酸酯的優良效能,可有效調控生物降解聚合物效能;同時,該嵌段共聚物也可作為生物降解聚酯共混物及其複合材料的相容劑,為實現生物降解聚合物的高性能化和低成本製造提供了有效途徑。

該研究工作得到了國家重點研發計畫(2016YFB0302400)和國家自然科學基金青年項目(21604027)資助。

原文連結:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201914216

資料標籤: 科學 科普
本文標題: 華中科技大學周興平教授團隊在生物降解聚合物研究中取得新進展
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656067795353595
相关資料
《德國應用化學》刊發解孝林教授團隊全息與螢光影像無串擾存儲研究成果
我校為第一完成單位,第一作者是化學與化工學院博士研究生趙曄,彭海炎副教授為通訊作者,解孝林教授、李忠安教授、博士研究生趙驍宇和汕頭大學李明德教授為共同作者。在此基礎上,多重影像存儲及其動態響應功能對提高防偽標識資訊容量、增强防偽安全性具有重
標籤: 全息 解孝林 全息科技 德國應用化學 科普
西南石大鑽井提速提效關鍵裝備研製及產業化應用
成果在中石油塔里木盆地與西南、中石化涪陵、中海油天津與湛江等油氣田規模化應用,取得了顯著的經濟社會效益,推廣應用前景廣闊。
標籤: 石油
北大團隊首次證實二維冰的存在
這一工作通過獲得表面二維六角形冰生長過程中邊界演變的原子分辨影像,結合理論計算類比,揭示了表面二維六角形冰的生長機制,為人們理解受限空間裏冰的生長和形態提供了新視覺,具有重要的科學意義。
標籤: 二維 二維資料 中國邊界 科學 氫鍵 科普
清華摩擦學國家重點實驗室提出新型智慧滾動軸承
滾動軸承是旋轉機械的覈心支承部件,也是旋轉機械易損件之一。據統計,旋轉機械的故障有30%是軸承故障引起的。通過分析處理這些數據,能够即時監測軸承運轉狀態,及時發現早期故障。對於减小經濟損失、避免重大事故,具有重要的應用價值。此項研究得到了國
標籤: 滾動軸承 軸承