【12th June】低温溶解机理及构建天然高分子基功能材料
日期：2015-06-12
阅读：632
TITLE:低温溶解机理及构建天然高分子基功能材料
SPEAKER: 张俐娜 院士，武汉大学
TIME: JUNE 12 (Friday)PM15:00
LOCATION: Fifth-floor Lecture Hall， Chemistry Building A (化学A楼演讲厅)
INVITER: 颜德岳院士，俞炜教授、张洪斌教授
张俐娜 中国科学院院士，教授，博士生导师。担任国内、外学术刊物：《高分子学报》，Cellulose，Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre，Journal of Applied Polymer Science，Journal of Biobased Materials and Bioenergy等编委。张院士长期致力于天然高分子物理与天然高分子材料的基础和应用研究，开创了一种崭新的低温溶解法，发现NaOH/尿素水溶液冷却到-12℃后可迅速溶解纤维素，提出了水体系低温下大分子溶解的新机理，实现了难溶性高分子如纤维素、甲壳素甚至聚苯胺的低温溶解，并利用低温溶解的纤维素、甲壳素和聚苯胺溶液直接构筑了一系列新型功能材料，并揭示了其结构与性能的关系，初步实现了纺丝工业化。在国内外刊物发表论文550篇，其中500余篇发表在国际SCI源刊上，被他人引用10000次以上；主编专著5部；获准专利100余项；荣获国家自然科学奖二等奖1项，省级自然科学一等奖1项及技术发明一等奖1项；获美国化学会2011年Anselme Payen奖（国际纤维素与可再生资源材料领域的最高奖）。曾50多次被国外邀请出国讲学，在国际学术会议作邀请报告、大会报告及担任分会主席。此外，曾获全国优秀教师（1993年）和全国先进工作者（2000年）等国家级荣誉。
报告提要：在突破高分子在有机溶剂中加热溶解传统方法的基础上，基于溶质和溶剂间氢键的形成和破坏，开创性地提出了低温水体系溶解大分子的新方法和新机理，并确定了氢键驱动的低温溶解大分子理论具有一定普适性。实验证明，纤维素、甲壳素、壳聚糖及聚苯胺均可在低温下溶解于碱/尿素水溶液中，形成透明溶液。通过核磁共振、差热分析、动静态光散射、原子力显微镜和透射电镜等一系列技术手段表征了这些大分子的溶液性质，准确地确定了它们的分子量和链构象，证明它们在溶液中呈刚性链，并且这些伸展的分子易于平行聚集形成纳米纤维。利用低温溶解的纤维素、甲壳素或聚苯胺溶液，通过物理再生的“绿色”过程成功制备出了膜、丝、微球、气凝胶、水凝胶及塑料。大量实验证明，这些材料具有优良的性能，如较强的力学性能、pH响应性、盐响应性、阻氧性、生物相容性，长余辉光、低导热性、高效金属吸附能力、磁诱导迁移行为、导电性等。这些基于天然高分子的新材料不仅在生物医用、光电磁、包装、农业以及分离吸附领域具有应用前景，而且有利于资源节约和环境保护、促进可持续发展和社会进步。
