生物基光环氧化物:通过分子包装和相位分离控制排放
Siddhant Bhardwaj1, Andrew Becker1, Dhananjay Dileep1
1Department of Chemical & Biological Engineering, Iowa State University, Ames, Iowa, 50011, USA.
ChemSusChem
|October 29, 2025
概括
农业废物被转化为高性能光环氧树脂,使用酸环氧 (CE) 和酸环氧 (FE). 这些可持续的生物基树脂提供可调节的光发光和优良的热力学性能,用于先进的应用.
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:
- 农业废物利用对于循环经济至关重要.
- 开发高性能,生物基光材料是一个持续的挑战.
- 现有的光环氧树脂通常涉及复杂的合成或添加剂.
研究的目的:
- 从农业废物中生产光环氧树脂的可持续方法.
- 研究生物基环氧混合物的光发光和热力学特性.
- 为了比较生物树脂与商业树脂的性能.
主要方法:
- 直接混合来自玉米炉的酸环氧 (CE) 和铁酸环氧 (FE).
- 光发光性质的表征 (最大发射量,强度).
- 使用光显微镜评估热力学特性 (柔性模量,玻璃过渡温度,存储模量,冲击性) 和相位行为.
主要成果:
- 实现了可调节的光发光,因FE含量 (0-33 wt%) 的变化,排放最大值从299nm转移到841nm.
- CE-FE混合物表现出优越或与商业双甲基乙烯 (BADGE) 基树脂相比的热力学性能.
- 与CE-FE混合物不同的是,商业BADGE混合物在更高的FE度下显示了相隔和降低了冲击性.
- 富含CE的混合物中增强的光强度与紧的芳香结构有关,限制非辐射衰变.
结论:
- 简单的混合方法可以从农业废物中可持续生产高性能光环氧树脂.
- 这些生物基树脂具有可调节的光学性能和强大的热力学性能,在某些方面优于商业选择.
- 开发的材料适合集成到生物炼油厂,在光学传感器,生物成像和智能涂层方面有潜在的应用.
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