《功能性無機-纖維素納米複合材料的電紡組裝與設計研究》是依託吉林大學，由徐雁擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：功能性無機-纖維素納米複合材料的電紡組裝與設計研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：徐雁
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以TiO2光催化體系與纖維素組裝為研究對象，以電紡為主要組裝方法，開展新型光催化複合材料的組裝和設計研究。系統探討TiO2光催化體系與纖維素在電流體動力學條件下的組裝規律，研究組裝體系的組成，溶劑和TiO2光催化體系與纖維素的極性，結構和立體構象間的關係，以及對複合材料結構，性質和功能的影響。利用原生納米纖維素，細菌纖維素，纖維素衍生物和纖維素水凝膠，探索纖維素對TiO2光催化體系的結構導向作用和對目的功能材料綜合性能的影響。預計組裝出一批具有開發前景的無機-纖維素納米複合功能材料。基於本項目的研究結果，總結無機-纖維素納米複合材料電紡組裝的經驗規律，纖維素的結構導向作用，溶劑在組裝中的作用，以及纖維素對無機質的功能強化作用。選擇一種新無機功能質，利用已總結的經驗規律，指導無機-纖維素複合功能材料的設計組裝。
結題摘要
結題摘要利用生物大分子自組裝納米結構基元誘導無機質礦化、定向構築具有特定多級結構的無機/有機功能體系是生物礦化的重要啟示。近年來，隨著仿生材料研究的發展，功能多級結構物質的定向構築已經成為了研究熱點。在本項目中，選擇纖維素（如細菌纖維素）自組裝體作為框架模板，研究其在誘導無機質礦化過程中的化學問題，以及對多級結構的調控作用。成功構築了多種具有多級結構的纖維素/半導體納米複合材料，並對其中關鍵科學問題包括（1） 纖維素結構導向作用，（2）多級結構與功能之間的關係等進行深入探討。提出限域性礦化策略及多級結構導致功能最佳化。將已建立的框架模板策略拓展到分子篩體系，首次獲得以分子篩納米管為次級結構基元的多級結構分子篩塊體材料。具有多級結構的複雜無機納米材料體系通常具有更大的比表面積及吸附能力，多級結構化也宜於物質傳輸。複合納米材料在光催化抑菌、光催化降解有機污染物、光催化裂解水產氫、有毒有害氣體檢測以及新能源等領域具有良好的套用潛質。
