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微纳米纤维素的高值化应用

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-11-30 15:10:13

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:广东省广州市| 柯锐鹏 | 2024-01-15 22:51:27
微纳米级纤维素是当今全球竞相开发的热点, 其具有高比表面积、高反应活性、轻质高强、优异 流变特性等特点,重量是不锈钢的 1/5,强度达到 不锈钢 5 倍以上,被视为“后碳纤维时代”的新材 料,有望取代金属和塑料制品。 纳米级纤维素应用前景十分广阔,可广泛应用 于日化、造纸、食品、能源、生物医药、航天航空、 石油化工及纺织等众多领域。本团队深入了解并攻 克了微纳米纤维素的关键制备技术,形成了专业壁 垒,取得相关专利支持。并且团队人员进行了学科 交叉与融合,实现了微纳米纤维素在日化、造纸等 领域的高值化应用

本项目重点阐释了微纳米纤维素的加工制备过程, 微纳米纤维素在日化、造纸等领域的高值化应用,第 8 页 共 16 页 以及本团队微纳米纤维素在化妆品领域的产品开 发实例

  1. 制备技术亮点:采用独特的制备技术,如静电纺丝、溶胶凝胶、原子层沉积等,可以实现纤维素的微纳米级别的制备。这些制备技术能够控制纤维素的形貌、大小、结构和性质,提高其在高值化应用中的性能。

  2. 纤维素改性技术亮点:通过物理、化学或生物方法对纤维素进行改性,改变其表面性质、结构和功能,从而提高其在高值化应用中的性能。常见的改性方法包括酸碱处理、酶解、表面修饰、功能化修饰等。

  3. 复合技术亮点:将纤维素与其他材料进行复合,形成纤维素复合材料,可以优化纤维素的性能,并赋予其新的功能。常见的复合方法包括共混、交联、层间剥离等。

  4. 纤维素浸渍技术亮点:利用纤维素的多孔结构和亲水性,通过浸渍方法将功能性物质或药物导入纤维素中,实现纤维素的药物缓释、催化反应等高值化应用。

  5. 纤维素表面改性技术亮点:通过对纤维素表面进行改性,如涂覆功能性薄膜、修饰表面活性剂等,可以提高纤维素的耐水性、抗菌性、抗氧化性等性能。

  6. 纤维素纳米复合材料技术亮点:将纳米材料与纤维素进行复合,形成纤维素纳米复合材料,可以实现纳米尺度下的功能集成和性能优化。常见的纳米材料包括纳米颗粒、纳米管、纳米纤维等。

这些技术亮点促进了微纳米纤维素在高值化应用中的广泛应用,涵盖了领域如纳米电子器件、生物医学材料、环境保护材料、能源储存材料等。

制备技术亮点:采用独特的制备技术,如静电纺丝、溶胶凝胶、原子层沉积等,可以实现纤维素的微纳米级别的制备。这些制备技术能够控制纤维素的形貌、大小、结构和性质,提高其在高值化应用中的性能。

纤维素改性技术亮点:通过物理、化学或生物方法对纤维素进行改性,改变其表面性质、结构和功能,从而提高其在高值化应用中的性能。常见的改性方法包括酸碱处理、酶解、表面修饰、功能化修饰等。

复合技术亮点:将纤维素与其他材料进行复合,形成纤维素复合材料,可以优化纤维素的性能,并赋予其新的功能。常见的复合方法包括共混、交联、层间剥离等。

纤维素浸渍技术亮点:利用纤维素的多孔结构和亲水性,通过浸渍方法将功能性物质或药物导入纤维素中,实现纤维素的药物缓释、催化反应等高值化应用。

纤维素表面改性技术亮点:通过对纤维素表面进行改性,如涂覆功能性薄膜、修饰表面活性剂等,可以提高纤维素的耐水性、抗菌性、抗氧化性等性能。

纤维素纳米复合材料技术亮点:将纳米材料与纤维素进行复合,形成纤维素纳米复合材料,可以实现纳米尺度下的功能集成和性能优化。常见的纳米材料包括纳米颗粒、纳米管、纳米纤维等。

这些技术亮点促进了微纳米纤维素在高值化应用中的广泛应用,涵盖了领域如纳米电子器件、生物医学材料、环境保护材料、能源储存材料等。

团队研究人员来自华南理工大学制浆造纸工 程国家重点实验室,是轻工造纸领域唯一的国家重 点实验室。团队所属的制浆造纸工程是“双一流” 建设 A 类高校华南理工大学唯一的 A+学科,同时 也是轻工造纸领域唯一的 A+学科,学科兼并包容, 注重交叉渗透,涉及轻工、化工、材料、环境、生 物、机械等众多学科领域。 团队领军人物陈克复是制浆造纸工程专家, 2003 年当选中国工程院院士,以第一完成人获得 了 2019 年度国家科技进步奖一等奖。团队负责人 曾劲松教授任广东省植物资源生物炼制重点实验 室副主任,广东省植物纤维高值化清洁利用工程技 术研究中心副主任,华南理工大学植物纤维研究中 心主任,主持国家/省部级课题 21 项,发表论文 200 余篇,授权国家专利 43 项
  1. 经济效益:微纳米纤维素的高值化应用可以创造新的产业链和价值链,促进相关企业的发展和增加就业机会。同时,高值化应用也扩大了纤维素产品的市场规模,提高了产品附加值和销售价格,进一步促进了经济的发展。

  2. 环境效益:微纳米纤维素的高值化应用有助于推动可持续发展和环保产业的发展。例如,在环境保护材料领域,纤维素的应用可以有效去除污染物,减少水体和空气的污染,改善生态环境。

  3. 健康效益:微纳米纤维素在医药领域的应用可以改善医疗技术和治疗效果。例如,在组织工程中使用纤维素支架材料可以促进骨骼和软组织的修复,提高患者的健康水平和生活质量。

  4. 能源效益:微纳米纤维素在能源储存材料领域的应用可以提高能源储存和利用效率。例如,纤维素基质的超级电容器和锂离子电池具有更高的储能密度和循环稳定性,有助于实现低碳清洁能源的可持续发展。

  5. 创新效益:微纳米纤维素的高值化应用促进了科技创新和技术进步。通过研究和开发新的制备、改性和应用技术,推动了相关领域的创新,并带来了更多的科研成果和知识产权的增加。

总体而言,微纳米纤维素的高值化应用不仅有助于经济发展和环境保护,还能够改善人们的生活质量和健康水平。这些效益共同推动了相关领域的发展和社会进步。

转让、入股、合作开发均可,商业模式灵活