技术前沿丨木质素+CO2，研究人员开发出一种新型聚氨酯材料

美国FAMU-FSU工程学院的科学家们首次通过将木质素（一种存在于植物细胞壁中的物质）与二氧化碳混合，成功研制出一种新型聚氨酯材料。

助理教授Ho Yong Chung表示：“我们以更少的步骤、更低的能耗且不使用任何有毒成分，合成出了一种高质量的聚合物。它对环境更友好，对人类更安全，且更易于生产。”

彻底避免使用有毒的异氰酸酯

传统聚氨酯生产依赖具有高反应活性的危险化学品异氰酸酯，而该研究团队的方法完全避开了这种物质。研究团队利用木质素（一种通常在纸浆和造纸加工过程中被丢弃的天然聚合物），创造了一种由可再生资源制成的可生物降解材料。

这项创新既保留了聚氨酯的优势，包括强度、耐热性和柔韧性，同时又避免了其对环境和健康的负面影响。

这项技术还将捕获的二氧化碳转化为有用的原材料。所得聚合物与传统聚合物强度相当，但更易溶于溶剂，大幅提升了加工便利性。Ho Yong Chung强调："相比其他生物基替代品，我们的材料具有显著的加工优势。生产同等或更优质产品所需的反应步骤更少，能显著节约能源和成本。"

探索木质素的更多用途

该研究团队长期致力于木质素应用研究，2024年曾成功将其用于制造以强度高、透光性好著称的聚碳酸酯材料。这项最新研究则聚焦于应用更广泛的聚氨酯材料。Ho Yong Chung自研究生阶段便开始研究木质素在粘合剂中的应用，见证了这种材料在医疗、能源和可持续制造领域的突破潜力。

Ho Yong Chung表示：“"聚氨酯是一种非常重要的材料。通过这种无毒的创新工艺，我们能为世界作出贡献。特别感谢佛罗里达州立大学提供的先进实验室空间、内部资金和科研协作网络等关键支持。”

该研究由博士后研究员Arijit Ghorai主导，并获得了美国陆军研究办公室和韩国贸易、工业和能源部的资助。