近日,国际期刊《Nano Letters》(自然指数)、《Composites Part B: Engineering》(中科院一区,IF: 12.7)、《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院二区,IF: 7.7)连续刊发我院生物质团队张庆法教授在生物质能源与材料方面的最新科研成果。
《All-biomass derived nanocomposite films》研究基于纳米纤维素(CNFs)的自组装特性,构建了由碳量子点(CQDs)与碳纳米片(CNSs)协同构成的全生物质衍生纳米复合膜,旨在同时实现热管理材料优异的力学性能、热性能与可降解性能。在阐明CNFs,CQDs和CNSs基本特性的基础上,系统探讨了CQDs@CNSs/CNFs复合材料的构筑机理及其微观协同机制。所制得的复合膜表现出优异的机械强度、热稳定性和可降解性,为开发低成本、高性能、可持续的热管理材料提供了理论基础与材料设计新路径。论文第一作者为2024级博士研究生任俊超,通讯作者为山东理工大学王芳教授与我院张庆法教授。
《Achieving the simultaneous improvement of degradation, thermal, and mechanical properties of polylactic acid composite films by carbon quantum dots》研究基于农业废弃物的绿色合成方法,通过水热法合成碳量子点(CQDs),并将其引入聚乳酸(PLA)复合膜中,旨在改善PLA的力学性能、热性能和降解性能。在阐明CQDs的合成机制及其在复合膜中的分散特性基础上,系统探讨了CQDs对PLA复合膜的强化作用机制及其对热和降解性能的影响。通过从微观结构和宏观功能性能的双重视角深入剖析,揭示了CQDs与PLA基体之间的协同增效机制。该研究为开发具有优异力学性能、热稳定性及良好降解性的PLA复合材料提供了新的理论依据和材料设计策略。论文第一作者为2023级硕士研究生陈建龙,通讯作者为我院张庆法教授。
《Enhanced mechanical, thermal, and degradation properties of zein composite films by citrate ester composite elastomer based on hydrothermal carbon microspheres》研究提出以水热碳微球(HCM)与柠檬酸酯(CE)协同构建的水热碳微球/柠檬酸酯复合增强体(HCE)为功能调控组分,以改善玉米醇溶蛋白膜的力学性能。在揭示HCE合成机理的基础上,深入探讨其在复合膜体系中的作用机制,从分子间相互作用与结构调控角度阐明其增强增韧效应,并进一步评估其对热性能与降解行为的影响,为玉米醇溶蛋白膜在高性能可降解复合膜中的应用提供理论依据与材料设计策略。本论文第一作者为2024级博士研究生任俊超,通讯作者为我院张庆法教授。
以上研究第一单位均为安徽农业大学,得到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽省教育厅自然科学重点项目、安徽省科协青年科技人才托举计划项目、安徽农业大学高层次引进人才启动项目的联合资助,并得到山东理工大学易维明教授的指导。(文/图/任俊超-陈建龙 编辑/周国安 审核/杨洋)
论文链接:
http://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c00846.
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2025.112442.
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.143750.