我院在柔性自支撑多功能碳酸钙膜研究方面获得进展

来源:  四川大学化学学院         时间:  [2018年04月20日]

  在漫长的生物进化过程中,贻贝以其独特而神奇的方式构建出具有高度有序多级微/纳“砖-泥”(brick-and-mortar)结构的超强超韧外壳以御外敌。近年来,材料学界掀起了仿贝材料的研究热潮,包括模拟天然贝壳的矿化生长过程及实现宏观尺度材料制备等,但如何在保证碳酸钙含量接近天然贻贝(95%)情况下,研制出柔性自支撑材料并实现其应用仍极具挑战。
  近日,化学学院环保高分子材料国家地方联合工程实验室提出将天然大分子海藻酸作为有机粘结剂,原位制备无机物含量高达95%的高韧性自支撑CaCO3膜。 该柔性膜 中CaCO3以方解石(calcite)形式存在,其表面被海藻酸所覆盖,并在微米CaCO3颗粒间形成大量的凝胶桥,以确保其断裂伸长率达到10%。该材料具有表面超亲水、水下超疏油及自清洁特性,可用于油水混合液分离和乳液分离;此外,由于碳酸钙可与重金属离子发生阳离子交换反应,因此通过直接过滤即可高效去除溶液中的重金属离子。

  该工作由自然科学基金(51573104、51773133)和四川省青年科技创新研究团队项目(2017TD0006)资助,以“From Fragility to Flexibility: Construction of Hydrogel Bridges toward a Flexible Multifunctional Free-Standing CaCO3 Film”为题近期发表在国际高水平杂志Advanced Functional Materials (2018, 28, 1704956)上,论文通讯作者为化学学院汪秀丽教授和宋飞教授。