近日，材料學院宋國勇教授團隊在復合材料期刊《Composites Part B: Engineering》（IF="13.1）發表了題為“Catechyl lignin-reinforced mechanical performances of Poly(vinyl alcohol)-Based materials”論文。文章報道了C-木質素基復合材料研究成果。
C-木質素（Catechyl lignin）是一種天然存在獨特的生物聚合物，由于其均勻性、線性和耐酸性，被認為是一種“理想型”的木質素高值化原料，可以升級為化學品和功能材料。聚乙烯醇(PVA)因其無毒、生物相容性和理想的生物降解性而引起了人們對薄膜和水凝膠的興趣。盡管PVA中豐富的羥基可以形成強大的分子內和分子間氫鍵，但部分卷曲的鏈和/或聚集的結構域導致PVA材料的機械強度相對較弱，從而限制了其在實際生活中的潛在應用。在PVA材料中添加裝飾性的有機或無機增強劑是增強、增韌最直接、最經濟的方法之一。基于此，該研究首次報道了PVA/C-木質素復合膜、復合柔性水凝膠和復合剛性水凝膠材料。
在這項研究中，將C-木質素與PVA通過溶液澆鑄法、凍融循環法和冷凍鹽析法進行復合，得到了一系列迷人的復合膜、柔性凝膠和剛性水凝膠材料。通過復合工藝不僅使材料的力學性能提高了2-6倍，而且使材料具有抗紫外線、熒光、熱穩定性和耐水性等性能。這項工作介紹了一個簡單而引人注目的方案，利用天然存在的C-木質素可以增強PVA基材料的機械性能。考慮到C-木質素獨特的結構特性，其在制備功能材料方面具有廣闊的應用前景。
材料學院博士生沈清如為論文第一作者，宋國勇教授為通訊作者，該工作得到國家自然科學基金（22208024）、中央高校基本科研業務費（2021BLRD01）、中國博士后科學基金項目(2022M710408)資助。
文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359836823004201
