生物基合成橡胶的研究进展

进入21世纪以来,石油基合成橡胶的发展不可持续,且日益受到节能减排的压力;天然橡胶面临气候、疫病等因素的影响,产量有限,而且我国天然橡胶自给不足,严重依赖进口。面对上述挑战,以太阳能为源头,开发不依赖于化石资源的新一代生物基橡胶,是解决橡胶资源短缺的有效手段,也是保证全球橡胶资源安全、长久、稳定供应的必由之路。目前,主要有两种思路制备生物基合成橡胶,本文针对两类生物基合成橡胶的研究进展进行综述,一种是生物质发酵得到的生物基单体(如乙醇等)进一步转化为传统单体(如乙烯等),再通过传统的合成工艺制备出生物基乙丙橡胶、生物基异戊橡胶等生物基传统橡胶,其性能与传统非生物基工程弹性体几乎完全相同,可以直接替代现有工程橡胶;另一种是利用现有生物基化学品,如衣康酸、丙二醇、丁二酸等,通过聚合反应制备新型结构的生物基橡胶材料,其原料易得,成本较低,随着发酵技术的快速发展,将出现越来越多的生物基化学品可以进行选择和使用,生物基合成橡胶具有光明的发展前景。     

溶胶-凝胶法在制备生物掺杂纳米复合材料中的应用

应用室温下的湿化学溶胶-凝胶(sol-gel)平台可以制备无机基生物掺杂纳米复合材料.这种材料既具有因无机物基质特有的高强度、高稳定性、光学透明性而成为结构材料的特点,又具有因生物组份稳定性的提高和其化学和生物活性的保留而成为功能材料的特点.生物掺杂纳米复合材料是当前纳米材料及生物材料研究的热点领域之一,有广泛的应用前景.本文简要介绍了溶胶-凝胶法在制备生物掺杂纳米复合材料中的应用.     

生物基材料产业化进展

在全球石油资源供给日趋紧张,环保问题日益突出,对低碳经济发展需求日益迫切的情势下,以可再生资源为基础的生物基材料迅速发展成为必然趋势。综述了目前国内外生物基材料产业化的最新进展,系统介绍和总结了乳酸、1,3-丙二醇、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、透明质酸、大豆蛋白、聚天冬氨酸、木塑复合材料等几种生物基材料产业化最新结果。对比了美国、日本和欧洲等国家生物基材料产业状况,分析了生物基材料产业化的发展趋势及前景。     

生物工艺的新平台——生物工程技术装置的工业化和优化

对于生物基平台化合物的生产来说，从实验室规模到实现工业化规模放大是一个艰难的过程。利用ThyssenKrupp Uhde公司最新研发的多用途酶化设备可以成功的渡过这一难关。     

生物基施胶剂制备及在纸张中应用研究进展

目的 综述国内外生物基施胶剂的最新研究进展,为高品质生物基施胶剂的工业化开发提供思路和理论依据。方法 在理解施胶机理的基础上,对现有生物基施胶剂(松香施胶剂、植物油基施胶剂和多糖施胶剂)的结构和性能“构效关系”进行归纳、总结和分析。结果 通过对生物基原料进行可控物理和化学改性,在不破坏纸张强度的基础上赋予纸张优良的防水、耐油、水蒸气阻隔等特性。结论 生物基施胶剂具有原料来源广泛、结构可调、无毒和可生物降解等突出优点,在未来纸包装材料中具有广阔的应用前景。     

组织工程支架材料生物功能化的研究进展

组织工程的目标之一就是制备出能引导细胞分化并产生具有一定功能再生组织的支架材料,支架材料生物功能化能够有效促进细胞的生物活动,是组织再生的关键。本文从提高支架材料生物功能化入手,说明纳米材料是蛋白和细胞吸附的最佳选择,重点分析了化学改性、引入RGD多肽片断、多肽-聚合物支架及ECM基支架材料四种提高支架材料生物功能化的方法,并对支架材料生物功能化的未来发展趋势进行了展望。     

木质纤维素类生物基材料研究进展

木质纤维素类生物质作为重要的可再生资源,不仅可以转化为能源及化工品,还可以合成相关的生物基材料。本文综述了以木质纤维素类生物质各组分为原料合成的生物基材料的种类、方法和应用,发现生物质是很好的化石材料替代品。直接将生物质各组分进行生物基材料合成会缩小其应用范围,运用化学改性方法对生物质各组分进行化学改性后再合成生物基材料,可以优化材料的一些性能,其中,基于生物质绿色、可降解和无污染的天然特性,在污水处理和替代相关石油基材料的原料方面其将发挥更重要的作用。     

生物基聚酰胺56改性的研究进展

生物基聚酰胺56(PA56)的单体原料来自可再生的生物质资源,开发利用PA56能有效减少对石化资源的依赖,降低碳排放,有利于可持续发展。生物基PA56为奇偶碳原子排列,其独特的氢键形成方式导致材料聚集态结构与性能的变化,进而影响其加工和应用。研究生物基PA56改性以提高其综合性能和拓展应用已成为近年材料领域的热点。本文综述了生物基PA56在结晶、力学、阻燃、抗菌性能改性等方面的研究进展,并对生物基PA56的应用前景进行了展望。     

生物功能材料的发展与应用

生物功能材料的发展可分为两个方面，即功能生物材料和仿生功能材料。功能生物材料的研究在于开发生物材料的物理、化学、生物特性的应用。本文着重叙述了生物组织电性能的研究及生物光电材料的应用；提出从生物活性材料活动规律研究入手，由生物模型简化为数学、物理模型从而设计出仿生功能材料的方法。举例说明了生物功能材料的发展对改变传统生产方式及对高科技产业的巨大影响，并对国民经济的发展有很大的促进作用。     

生物基小分子在联苯类液晶材料合成中的应用进展

生物基小分子来源广、价廉,同时大多具有手性,使其在绿色化学盛行的今天作为良好的非介晶基元广泛应用于液晶材料合成研究领域。联苯类液晶因为其良好的物理化学稳定性、较宽的工作温度范围、适当的低黏度,以及快速响应与低电压驱动等优点,在光电显示材料等领域得到了广泛应用。文中综述了近年来薄荷醇、乳酸、糖醇、氨基酸等生物基小分子在联苯类液晶材料合成中的应用进展,指出多生物手性基团结合,特别是与高分子材料的完美组合,是未来研究的新方向。