廣東
近日，東北林業大學于海鵬教授團隊合作在《Nature Communications》期刊上發表題為“A gradient-structured all-cellulose biofoam enabled by solvent-induced molecular assembly for sustainable insulation modules”的研究成果。
在前期創新引入乙腈、乙醇、雙離子體誘導纖維素分子定向組裝，重筑超分子網絡構型，設計開發了可剝離纖維素離子膜、竹分子塑料及全能凝膠彈性體的理論基礎上，本研究進一步利用乙醇引導纖維素分子鏈區域組裝行為，成功構筑了具有梯度孔結構的全纖維素泡沫All-Cel foam。該策略在溫和條件下實現了纖維素泡沫可控構筑，避免了復雜化學改性和高能耗工藝，為生物質多孔材料的結構設計和調控提供了新思路。同時，基于分子組裝形成的連續網絡結構，All-Cel foam具有出色的機械性能、良好的可設計性、成型性、可循環利用潛力，使其在綠色建筑、隔熱與安全防護等領域展現出良好的應用潛力。
All-Cel foam通過簡單的溶劑交換即可使纖維素分子重組并形成多種復雜三維多孔結構，展現出良好的形狀可設計性，制備過程無需使用發泡劑或有毒交聯劑，大幅降低了揮發性有機物和溫室氣體排放。得益于纖維素分子鏈的誘導組裝賦予的梯度孔隙結構，All-Cel foam展示出吸引人的機械性能、熱穩定性和出色的隔熱性能，其導熱系數為0.047–0.062 W m-1 K-1，與常用商用塑料泡沫以及已報道的常壓干燥纖維素泡沫相當。All-Cel foam兼具的機械強度與隔熱性能優勢，將其用作墻體保溫層，其建筑年總能耗與傳統EPS泡沫相當，且在溫帶及寒冷地區表現出更為顯著的節能效果，凸顯All-Cel foam在綠色建筑與可持續節能領域的巨大應用前景。
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