林化系教师在纳米纤维素高值化应用方面取得重大进展

点击数:   更新日期: 2018-05-07

近期,纳米研究领域Top期刊ACS Nano在线发表了林化系马明国研究团队题为“Binary Strengthening and Toughening of MXene/Cellulose Nanofibers Composite Paper with Nacre-Inspired Structure and Superior Electromagnetic Interference Shielding Properties”的研究论文(IF=13.942)。该研究利用一维纳米纤维素(CNFs)和二维MXene复合的研究策略,成功制备出具有超薄和高韧性质的新型复合电磁屏蔽纸。北京林业大学材料学院林化系硕士研究生曹文涛为该论文的第一作者,指导教师为马明国教授。该研究与上海硅酸盐研究所朱英杰研究员、同济大学附属十院骨科实验室陈峰副研究员合作完成。

图片来源:ACS Nano.

发展轻便、高韧性和可加工性强的电磁屏蔽材料具有重要的研究意义和实际应用价值。该工作基于传统造纸的抽滤成型技术,利用自组装策略,成功获得具有仿生贝壳中有序层状结构的超薄、高韧复合纸。所得复合纸在12.4GHz处电磁屏蔽效率可达25.8dB,完全满足商业屏蔽需求。优异的力学性能和电磁屏蔽性能的完美结合,使得该1D/2D二元复合纸在柔性电子设备、武器装备和机器人关节等领域具有很高的应用潜力。新型复合电磁屏蔽纸不仅完全保留了传统纸张的特性,拓展了纸张的新用途,而且使用的纳米纤维素来源于农业废弃物蒜皮,实现了变废为宝,有利于自然资源的保护。该工作开辟了生物质资源化、功能化、高值化以及循环利用新途径。


d-Ti3C2Tx/CNFs复合纸的机械性能表征

图片来源:ACS Nano.

项工作得到国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助。

文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.8b00997