生物质纳米纤维素新材料的研究发展和产业化前景
报告人:隋晓飞
所在单位:济南圣泉集团股份有限公司
报告人简介:
隋晓飞先生,硕士研究生学历,毕业于齐鲁工业大学制浆造纸专业,师从陈嘉川教授;现就职于济南圣泉集团股份有限公司(www.shengquan.com)隋晓飞先生曾工作于大型纸业集团,从事天然植物纤维降解和解离研究、植物纤维素应用研究和生产管理经验,从事生产、技术和研发工作;熟悉各种植物纤维素、生物纤维素和国际领先的纤维素新材料;目前深耕于纳米纤维素新材料领域,追赶日美和欧洲天然纤维素在新能源领域的最新研究和应用,立志于推动国内纳米纤维素材料的快速发展。
本次演讲之纳米纤维素新材料,属于生物工程和生物质产业化发展的新材料,纳米级尺寸:具有纳米级的纤维尺寸,直径通常在几纳米到几百纳米之间,长度可达微米级,较大的比表面积使其能与其他物质产生强烈的相互作用。具有以下主要方面的功能性:
1. 高强度与高模量:纳米纤维素的分子结构规整,结晶度高,使其具有出色的强度和模量,可用于增强复合材料。2. 高比表面积:纳米级的尺寸赋予了纳米纤维素较大的比表面积,使其具有很强的吸附能力。可用于吸附水中的重金属离子、有机污染物等,在环境治理领域有重要应用;也可用于催化剂载体,为催化剂提供更多的活性位点,提高催化效率。 3. 良好的亲水性:纳米纤维素表面富含羟基,使其具有良好的亲水性,能在水中形成稳定的胶体分散液。这一特性使其在生物医学领域可作为药物载体,能更好地与生物体内的水性环境相容,实现药物的缓慢释放;在食品工业中,可作为增稠剂、乳化剂,改善食品的质地和稳定性。 4. 光学性能:纳米纤维素具有特殊的光学性能,如高透明度和低折射率。可用于制备光学薄膜、透明复合材料等,在光学器件、电子设备等领域有潜在应用,如用于制造手机屏幕、液晶显示器等的光学组件,提高其显示效果和性能。 5. 生物相容性和可降解性:纳米纤维素具有良好的生物相容性,不会引起生物体的免疫反应,可在生物体内逐渐降解,最终产物为二氧化碳和水,对环境友好。因此,在生物医学领域可用于组织工程,构建人工器官、组织支架等,帮助受损组织的修复和再生。6. 阻隔性能:纳米纤维素可以形成致密的网络结构,对气体、水汽等具有一定的阻隔作用。将其应用于包装材料中,能提高包装的阻隔性能,延长食品、药品等的保质期。