《纖維素材料大分子鏈間和鏈內氫鍵特徵及其解離探索》是依託中國科學院理化技術研究所，由黃勇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：纖維素材料大分子鏈間和鏈內氫鍵特徵及其解離探索
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃勇
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目主要通過物理機械、外場作用，以及外加特定化合物與纖維素材料大分子鏈形成氫鍵的途徑，考察纖維素大分子鏈間和鏈內氫鍵的解離過程和機制，研究纖維素大分子鏈葡萄糖環上羥基之間形成鏈間和鏈內氫鍵的特徵以及與外加化合物分子形成氫鍵的機制，研究在機械剪下和外場作用下，以及外加化合物分子在與纖維素大分子鏈形成氫鍵過程中，解離纖維素大分子鏈間和大分子鏈內氫鍵的過程與機理，探討外加化合物的物理化學性質，纖維素自身的聚集態結構和環境條件對選定化合物解離纖維素大分子鏈間和鏈內氫鍵的影響和規律，為製備纖維素大分子鏈氫鍵解離體，拓寬纖維素材料的加工視窗，系提供理論和技術支撐。
結題摘要
主要研究了不同極性助劑分子對纖維素大分子鏈間弱鍵相互作用（氫鍵、范德華力）網路的調控，考察了纖維素大分子鏈間（內）氫鍵的破壞與纖維素納米化產物的形貌關係，探討了纖維素聚集態結構和環境極性條件對解離纖維素大分子鏈間和鏈內氫鍵的影響和規律。發現在機械力作用下，水、DMF等極性助劑分子可以進入到纖維素晶體的親水晶面之間，破環或削弱晶面（110、1-10）間氫鍵相互作用，不影響疏水晶面間的范德華力相互作用；甲苯、二甲基矽氧烷等非極性助劑分子可以進入到纖維素晶體疏水晶面（200）之間，破環或削弱晶面間的范德華力相互作用，不影響親水晶面間的氫鍵相互作用。在纖維素通過機械力作用下的納米化過程中，氫鍵的削弱或破環導致親水晶面間產生滑移，纖維素纖維沿親兩個水晶面剝離，形成纖維素納米纖維；范德華力相互作用的削弱或破環，導致疏水晶面間產生滑移，纖維素纖維沿疏水晶面剝離，形成纖維素納米片。該研究結果對認識纖維素大分子鏈間（內）弱鍵（氫鍵、范德華力等）相互作用，以及如何調控這類的相互作用具有積極的意義。同時，發展了一種利用助劑分子極性調控纖維素大分子鏈弱鍵相互作用，進而可控制備不同形貌或維度的纖維素納米材料的新方法。
