金泽大学 使用优化条件(从左到右:电纺纤维、热稳定纤维、碳纤维)制造的细碳纤维网络
学分:金泽大学 鉴于对全球气候变暖的担忧，研究人员正努力将我们日常生活中使用的燃料量降至最低
减轻汽车的重量将减少驱动汽车所需的燃料量，并把钱放回你的口袋
在最近发表在《化学工程杂志》上的一项研究中，金泽大学的研究人员对一种工业废料产品进行了化学改性，并将其加工成一种可能的轻质结构材料
这一发展可能会提高私人和商业运输的燃油经济性
研究人员从硫酸盐木质素开始，硫酸盐木质素是一种常见的木材制浆过程的副产品
造纸厂通常燃烧牛皮纸木质素来发电，因为除了特殊用途，它很难用于任何用途
将硫酸盐木质素化学加工成更有用的材料将改善造纸的环境可持续性
第一作者拉斯洛·绍博说:“我们对硫酸盐木质素聚合物进行了化学改性，称为乙酰化。”
“优化乙酰化程度对我们的研究工作至关重要
" 受控反应对于优化硫酸盐木质素与另一种称为聚丙烯腈的聚合物的相容性非常重要，从而制备优质碳纤维，形成工程复合材料
如果乙酰化太少或太多，碳纤维的质量就会很低
记录在碳纤维垫上的典型拉曼光谱显示石墨和缺陷衍生峰的贡献
学分:金泽大学 “我们的反应相当温和，只产生了一种相当温和的副产物——丙酮，而没有改变硫酸盐木质素的多分散性，”合著者高桥健二解释说
“因此，我们能够将硫酸盐木质素与聚丙烯腈混合，以获得用于静电纺丝的含有更多相容聚合物片段的原液，并最终制造出高质量的碳纤维
" 研究人员的碳纤维垫包含细小均匀的纤维，没有热处理降低纤维质量
事实上，与未改性的硫酸盐木质素相比，通过使用改性的聚合物，纤维毡的机械强度几乎提高了3倍
“我们纤维的机械性能归功于特制的石墨材料结构，”绍博解释道
这一结果是由于聚合物相互作用的改善导致了更为排列整齐的聚合物网络，然后对其进行热处理
" 工程复合材料常见于航天器、汽车、塑料、混凝土以及许多其他产品和技术中
当这些研究人员将制备新碳纤维的成本降至最低时，未来的汽车可能会更轻、更耐用、更省油
鉴于每个行业都使用交通工具，每个人都将节省资金，每个企业都将更加环保
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