报告题目:基于天然高分子的新功能材料构建
报 告 人:张俐娜院士(武汉大学)
报告时间:2017年6月8日 上午10:00
报告地点:北区科技园1号楼国家重点实验室N308A会议室
报告摘要:
我们突破高分子在有机溶剂中加热溶解的传统方法,基于溶质和溶剂间氢键的形成和破坏,开创出低温水体系溶解大分子新方法,并提出新机理。成功实现难溶性纤维素、甲壳素、壳聚糖及聚苯胺在碱/尿素水溶液低温溶解。通过核磁共振、差热分析、动静态光散射、原子力显微镜和透射电镜等表征了这些大分子溶液性质,并准确地测量出它们的分子量和链构象。证明它们在溶液中呈刚性链,并且这些伸展的分子很容易平行聚集形成纳米纤维。由此证明,氢键驱动的低温溶解大分子的理论具有一定普适性。同时,我们利用低温溶解的纤维素、甲壳素、壳聚糖或聚苯胺/纤维素溶液,通过物理再生的“绿色”过程成功制备出膜、丝、微球、气凝胶、水凝胶及塑料。实验证明,这些材料具有优良的的性能,如生物相容性、促进细胞粘附和增殖、高力学强度、灵敏的力、pH、温度、磁响应性、分离吸附性、长余辉光、导电性及高电容量和长循环寿命等。因此,这些基于天然高分子的新材料在纺织、生物医用、分离、水处理和光电储能材料领域具有应用前景,而且有利于资源节约和环境保护,可促进社会持续发展。
报告人简介:
张俐娜中国科学院院士,教授,博士生导师。1963年毕业于武汉大学化学系。1985年曾获日本政府学术振兴协会奖学金(JSPS)赴大阪大学研究近二年。2011年当选中国科学院院士,2014年为英国皇家化学学会的会士。现任美国化学会刊物ACS Sustainable Chemistry & Engineering的副主编以及Cellulose, Journal of Applied Polymer Science,Journal of Biobased Materials and Bioenergy, Chinese Journal of Polymer Science等刊物编委。她于1993年创立天然高分子科研组,并一直致力于高分子物理与天然高分子材料的基础和应用研究(纤维素、甲壳素、蛋白质、淀粉、多糖等)。面对最难溶解的大分子她开创了一种崭新的低温溶解法,发现NaOH/尿素水溶液冷却到-12℃后可迅速溶解纤维素,提出水体系低温下大分子溶解的新机理,并解决了难溶性纤维素、甲壳素甚至聚苯胺的溶解。同时,利用低温溶解的纤维素、甲壳素、壳聚糖和聚苯胺溶液直接构建出一系列新型功能材料,并揭示其结构与性能的关系,而且初步实现纺丝工业化中试试验。基础研究成果已在国内外刊物发表论文600余篇,其中560余篇发表在国际SCI源刊上,被他人引用14000次以上;主编专著15部;获准专利100余项;荣获国家自然科学奖二等奖1项,省级自然科学一等奖1项及技术发明一等奖1项;获美国化学会2011年Anselme Payen奖(国际纤维素与可再生资源材料领域最高奖)。曾70多次被国外邀请出国讲学,在国际学术会议作邀请报告、大会报告及担任分会主席。此外,曾获全国优秀教师(1993年)和全国先进工作者(2000年)等国家级荣誉。