5月24日,記者從江南大學(xué)了解到,該校教授張梁團隊針對廢棄木質(zhì)素的資源化創(chuàng)新利用,通過對“環(huán)氧化+酶促乙酰化”的組合改性,成功實現(xiàn)將工業(yè)廢棄木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為環(huán)保、長效、多功能的環(huán)氧—乙?;举|(zhì)素復(fù)合涂層(EALC),為海洋工程等領(lǐng)域帶來綠色新解法。日前,相關(guān)研究成果發(fā)表于國際期刊《化學(xué)工程雜志》。
海上平臺、跨海橋梁、船舶以及海底管道等長期面臨鹽分高、腐蝕性強的海洋環(huán)境,極易出現(xiàn)腐蝕損壞、性能衰減等問題。為抵御海洋侵蝕,現(xiàn)有行業(yè)普遍采用石油基原料制成的工業(yè)防護涂層,但其在生產(chǎn)與使用過程中不僅會釋放有害物質(zhì),還存在性能單一、耐久性不足等短板,難以長期適配復(fù)雜的海洋環(huán)境。
張梁介紹,木質(zhì)素廣泛存在于植物中,也是造紙、生物燃料等產(chǎn)業(yè)的大宗副產(chǎn)物。作為富含芳香環(huán)的天然高分子,木質(zhì)素自帶抗氧化、物理阻隔等特性,并且儲量豐富、可再生,是優(yōu)質(zhì)的生物基原料。但受其分子結(jié)構(gòu)特性限制,木質(zhì)素容易“抱團”,成為其高值化利用的主要瓶頸。長期以來,木質(zhì)素大多被當(dāng)作“廢棄物”焚燒或填埋,既造成巨大資源浪費,也帶來環(huán)境壓力。
為破解木質(zhì)素應(yīng)用難題,該團隊開展了系統(tǒng)性研究,提出對“環(huán)氧化+酶促乙?;钡慕M合進行改性的策略。通過反復(fù)試驗,團隊成功實現(xiàn)將工業(yè)廢棄木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為環(huán)保、長效、多功能的環(huán)氧—乙?;举|(zhì)素復(fù)合涂層。研究測試數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)雙重改性的木質(zhì)素在模擬海水中浸泡51天后,材料性能保持穩(wěn)定,防腐防護能力顯著增強;涂層力學(xué)強度更優(yōu),兼具出色的抗紫外線、耐熱氧老化性能,對生物膜形成的抑制率提升62.4%,可大幅延長材料在潮濕、高鹽等惡劣環(huán)境下的使用壽命。
“這項成果不僅實現(xiàn)了木質(zhì)素的‘變廢為寶’和資源循環(huán)利用,更是將其轉(zhuǎn)化為一款環(huán)保、長效、多功能的新型防護材料,為船舶防腐、戶外設(shè)施保護、海洋工程等諸多領(lǐng)域提供了創(chuàng)新解決方案,也為綠色涂層材料的開發(fā)與應(yīng)用注入了新動力?!睆埩赫f。
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