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从氢键到动态共价网络的纤维素分子间相互作用的重建使得可热加工的纤维素塑料具有可调节的强度和韧性
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2023-11-03 , DOI: 10.1021/acsnano.3c06175 Zhiping Su 1, 2 , Le Yu 3 , Lan Cui 2 , Guowen Zhou 1 , Xiaoqian Zhang 1 , Xueqing Qiu 4 , Chaoji Chen 3 , Xiaohui Wang 1
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2023-11-03 , DOI: 10.1021/acsnano.3c06175 Zhiping Su 1, 2 , Le Yu 3 , Lan Cui 2 , Guowen Zhou 1 , Xiaoqian Zhang 1 , Xueqing Qiu 4 , Chaoji Chen 3 , Xiaohui Wang 1
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其优异的可再生性和生物降解性使纤维素成为制备化石塑料替代品的有吸引力的资源。然而，纤维素本身表现出很强的分子间氢键（H-bond）相互作用，严重限制了纤维素链的移动性，从而导致热加工性能较差。在这里，我们通过用动态共价键取代原始的氢键来重建纤维素链的分子间相互作用。由此，纤维素可以在温和条件（70℃）下轻松热加工成纤维素塑料。通过调整动态共价网络的化学结构，纤维素塑料表现出可调的机械强度（3.0–33.5 MPa）和韧性（43–321 kJ m –2）。纤维素塑料还表现出优异的耐水、有机溶剂、酸溶液、碱溶液和高温（>400℃）性能。此外，它还具有良好的化学和生物降解性和可回收性。这项工作为开发高性能纤维素塑料以替代化石塑料提供了一种有效方法。
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更新日期：2023-11-03
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