生物降解材料研究院報道,我國作為農業大國每年都會產生大量的農作物秸稈,這些秸稈主要應用于秸稈肥料、生產飼料和制備纖維板等領域。
然而,每年仍然有超過30wt%的農作物秸稈被就地焚燒,不僅對人體健康造成危害,還會進一步加劇全球的溫室效應,同時也是對生物質資源的一種極大浪費。
近年來多個國家和省份出臺的十四五創新規劃等文件都強調,要加強農林生物質的綠色轉化與廢棄物的資源化利用。且聚乳酸單體——乳酸的第三代技術也是以秸稈為原材料制備的。因此對秸稈的高值化利用不僅符合禁限塑和碳中和的雙重政策要求,也符合國家加強農林廢棄物資源化利用的號召。
從農作物秸稈中提取出纖維素并將其納米化是實現農作物秸稈高值化應用的一個有效途徑,但由農作物秸稈原料提取纖維素再將其納米化的操作過程復雜,且所用試劑會對環境造成污染,同時秸稈的利用率還低。中科院理化所的吳敏、黃勇研究員等開發出一種農業廢棄物秸稈的納米化及其全組分利用的技術,省略農作物秸稈中纖維素、半纖維素以及木質素三組分的分離提純過程,以簡單的機械化學方法,直接制備出含木質素、半纖維素的納米纖維素,實現農作物秸稈的全組分利用。
結果表明,該方法制備的木質納米纖維素的長徑比約為200-1000,可廣泛應用于制備高強度納米纖維素薄膜、增強高分子材料、高效吸附過濾材料以及生物醫學材料等領域。當應用在降解塑料領域時,還能用作功能性填料等與生物降解聚酯共混吹膜,且價格并不比淀粉更高。

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