为实现纤维素高值化利用及关键技术研究,北京林业大学许凤教授将出席“第二届生物质高值化利用及工程论坛”,分享《纤维素高附加值材料制备关键技术研究》报告及团队最新工作。
纤维素高值化利用
纤维素是地球上最丰富的天然聚合物,具有与石油基聚合物不同的许多特性,如生物相容性、生物降解性、热稳定性、化学稳定性和低成本。它的工业应用,如纸、织物、建筑材料等已经广泛渗透进人类生活的方方面面。随着对纤维素的理化性质研究不断深入,纤维素纳米晶、纤维素薄膜、纤维素水凝胶、纤维素气凝胶和海绵等纤维素基绿色材料快速发展。
近年来,纤维素纸基功能材料广泛用于柔性电子、光电子、能源与传感等高新科技领域,促进了绿色能源的发展。以纤维素纸基功能材料在太阳能电池、生物燃料电池、摩擦纳米发电机等能源领域应用为例:
1、太阳能电池
近年来纤维素纸基功能材料逐渐在太阳能电池的制备中得到了一定应用。在太阳能电池中,纤维素纸可以用作基底、透明电极和光管理层。
2、生物燃料电池
生物燃料电池使用微生物或酶替代贵金属作为电池的催化剂,利用生物燃料氧化还原过程中的电子得失实现化学能到电能的转换。考虑到纤维素纸张具有质量轻、柔性好、成本低且环境友好等特点,其在生物燃料电池领域的应用也得到了广泛的关注。
3、摩擦纳米发电机
摩擦纳米发电机的工作原理主要是基于摩擦起电与静电感应的耦合作用。纤维素纸具有较强的机械韧性与耐折度,可用作基底,也可用作摩擦材料,在可穿戴设备、智能机器人及物联网等领域具有广阔的应用前景。
纤维素高附加值材料制备关键技术研究
许凤教授将出席论坛,重点介绍纸基功能材料及代塑纸的开发;新型超碱离子液体纤维素绿色溶解技术构建及再生纤维素膜制备与性能研究;纳米纤维素基水凝胶、气凝胶等高附加值功能材料的创制,及其在油水分离、超级电容器、可穿戴柔性传感器、纳米发电机、盐差发电等领域的应用。