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  開(kāi)發(fā)源于可再生資源的生物基材料是解決環(huán)境污染和緩解化石資源短缺的關(guān)鍵戰(zhàn)略途徑。生物基材料取代石油基材料并實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，可減少溫室氣體排放，促進(jìn)碳中和和可持續(xù)發(fā)展。目前，生物質(zhì)化工的主流技術(shù)之一是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)化學(xué)品，再合成材料。雖然這種方法易于實(shí)現(xiàn)對(duì)材料結(jié)構(gòu)的精確控制，但產(chǎn)業(yè)鏈流程較長(zhǎng)，成本較高。另一種途徑是直接將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為材料，這種方法更具有經(jīng)濟(jì)性及能源效率優(yōu)勢(shì)，但在材料結(jié)構(gòu)調(diào)控方面更具挑戰(zhàn)性。

圖1 PPeF的合成示意圖及制備具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的LFPEe的過(guò)程

圖2 LFPEe的力學(xué)性能及強(qiáng)化增韌機(jī)理

圖3 LFPEe的光熱性能、自愈合現(xiàn)象及形狀記憶功能

  得益于木質(zhì)素自身優(yōu)異的光熱功能，以及動(dòng)態(tài)鍵的自愈特性，LFPEe可實(shí)現(xiàn)光熱自愈合，并具有優(yōu)異的光熱驅(qū)動(dòng)形狀記憶功能。此外，引入木質(zhì)素還賦予LFPEe優(yōu)異的紫外線屏蔽性能、良好的熱穩(wěn)定性以及抗老化能力。在簡(jiǎn)單的加熱條件下還能實(shí)現(xiàn)溶劑循環(huán)回收。

  作為一種高生物基含量、高性能的多功能材料，新型木質(zhì)素基聚酯彈性體有望作為石油基彈性體的替代品，在生物可降解智能材料領(lǐng)域顯示出重要的潛力。該工作成功打破了FDCA基聚酯力學(xué)性能對(duì)高分子量的依賴(lài)，實(shí)現(xiàn)了由低分子量FDCA聚酯低聚物制備高性能生物基聚酯彈性體。此外，該工作也為木質(zhì)素在高性能生物基聚酯彈性體開(kāi)發(fā)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和增值利用提供了新思路。

  相關(guān)成果以“Ultra-strong and Tough Bio-based Polyester Elastomer with Excellent Photothermal Shape Memory Effect and Degradation Performance”為題，近期發(fā)表在 Advanced Functional Materials上。論文第一作者為華南理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院2021級(jí)碩士生孫丹婷，華南理工大學(xué)劉偉峰和廣東工業(yè)大學(xué)邱學(xué)青為論文共同通訊作者。成果得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（22038004，22222805，22078116，U23A6005）、廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2020B1111380002）、廣東省化學(xué)與精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)室揭陽(yáng)中心資助。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202403333