美国华盛顿大学开发废弃物制碳纤维技术

美国华盛顿大学的研究人员或许很快就会制备出更轻、更强的碳纤维及更强的塑料，且对环境的影响更小。拓展木质素应用潜能的关键是将其进行化学改性。高相对分子质量酯化交联木质素(HiMWELL)是由美国华盛顿大学圣路易斯麦凯维工程学院能源、环境与化学工程系教授袁树华(Yuan Joshua)的团队设计。2022年8月11日这项研究成果发表在《Matter》杂志上。

研究人员发现，通过与聚丙烯腈(PAN)结合，新设计的HiMWELL可以成为更好的碳纤维前躯体，也可以利用它开发性能更好的可回收塑料。袁树华在之前的工作中发现，将木质素作为原料之一时存在的主要问题是：木质素的化学结构和相对分子质量变化很大，很难与其他聚合物结合，而且木质素含有大量羟基，这种亲水基团不适合制造刚性碳纤维材料。在这些发现的启发下，袁树华和华盛顿大学的资深科学家李景浩提出了改造木质素结构的想法。袁树华表示，他们通过化学改性技术制备了一种非常独特的木质素，当与PAN复合时，由HiMWELL制备的碳纤维的拉伸强度优异，并且其力学性能优于标准碳纤维。将HiMWELL添加到回收聚合物的混料中时，可提高机械性能和抗紫外线能力。

[靳爱民摘译自ScienceDaily，2022-08-18]