高性能,光刺激可治愈和闭环可回收的基于素的共价适应性网络
Xiaozhen Ma1,2, Xiaolin Wang1, Honglong Zhao1,2
1Key Laboratory of Bio-based Polymeric Materials Technology and Application of Zhejiang Province, Laboratory of Polymers and Composites, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo, 315201, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|June 3, 2023
概括
新的基于木质素的聚氨 (LPU) 协调网络表现出高性能,光刺激的自我愈合,以及闭环可回收. (Zn2+) 增强了机械性能和光热转换,使得快速愈合和高效的材料回收.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 开发高性能,可回收的聚合物对于可持续材料至关重要.
- 作为一种天然聚合物,宁为材料合成提供了一种可再生资源.
- 共价适应网络 (CAN) 提供了动态和可回收的聚合物结构.
研究的目的:
- 通过使用Zn2+协调,从基于素的聚氨 (LPU) 中合成高性能,光刺激可治愈和闭环可循环可回收的共价适应性网络.
- 研究Zn2+对基于LPU的CAN机械性能,光热转换和自我修复能力的影响.
- 探索交换反应的机制,并为开发的材料建立一个闭环循环回收方法.
主要方法:
- 合成基于木质素的聚氨 (LPU) 并与Zn2+协调形成LPUxZy.
- 合成材料的机械测试 (抗拉强度,性).
- 在近红外照明下对光热转换的评估.
- 在乙醇中对光刺激的自我愈合和闭环回收能力的评估.
主要成果:
- 采用9%重量%的ZnCl2的LPU-20Z9实现了37.3 ± 3.1 MPa的抗拉强度和175.4 ± 4.6 MJ m-3.的性.
- Zn2+显著增强光热转换,在0.8W m-2 NIR照明下达到118°C,可在10分钟内自我愈合.
- 2+催化交换反应允许LPU-20Z9在乙醇中完全降解和回收,证明了闭环可回收性.
结论:
- 高性能,光刺激可治愈和闭环可循环可循环可回收的共价适应性网络成功地从基于木质素的聚氨和Zn2+协调合成.
- Zn2+协调在增强机械性能,光热转换和促进有效回收方面发挥着至关重要的作用.
- 这项研究为开发具有更好的可持续性和功能的先进智能弹性体提供了一条途径.
