隨著全球石油資源的日趨匱乏,合成纖維將會受到越來越多的制約,為了滿足市場需求,開發來源廣泛、天然綠色、可降解、性能多樣化的纖維材料引起了科研人員的廣泛關注。
在科技部863計劃、國家自然科學基金、山東省自然科學基金和青島市重大研究計劃等項目的支持下,中國科學院青島生物能源與過程研究所綠色化學催化團隊負責人牟新東研究員等以廉價可再生的紙漿纖維為原料,展開了化學改性及功能化的研究,并取得了系列研究進展,相關成果發表在Chem. Commun.、J. Mater. Chem.等期刊上。
該團隊王海松、李濱等研究人員,利用市場上漂白針葉木硫酸鹽漿為原料,通過化學法和生物酶法耦合處理,把生物質纖維的 纖維素含量提高到90%,反應性能超過70%,達到粘膠纖維用漿粕的性能指標。該技術過程簡單,生產成本低,不僅能實現生物質纖維的高值化利用,還能降低化學纖維行業對石化資源的依賴,相關研究結果發表在中國造紙(2011,30(8):63-67)和紙和造紙(2012,1(31):23-27.)上。
為了進一步提高紙漿纖維的附加值,以離子液體為溶劑,摻加殼聚糖和磁性無機顆粒制備了可回收纖維素微球(CN201110447643.7)。該微球對Cu2+、Fe2+和Pb2+等金屬離子具有很好的吸附作用,且可回收和重復利用,這在廢水處理中具有廣泛的應用前景,該研究成果被作為封面文章發表在Chemical Communications, 2012, 48 (59)。
此外,制得的纖維素微球和戊二醛交聯后可應用于酶的固定化,研究表明固定化后的葡萄糖氧化酶在循環使用15次后,酶的活性仍可保持為初始的84.2%,該方法在生物工程、催化、醫藥等相關領域具有廣泛的應用前景,相關成果發表在Journal of Materials Chemistry, 2012, 22 (30), 15085-15091。
圖 1纖維素微球對金屬離子的吸附及回收過程示意圖
圖 2 纖維素微球用于葡萄糖氧化酶的固定化及重復利用過程示意圖
原文連接:
1. Chemical Communications, 2012, 48, 7350-7352
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/cc/c2cc17795a/unauth
2. Journal of Materials Chemistry, 2012, 22 , 15085-15091
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/JM/c2jm33033d