汽車所消耗的燃油量不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)性能有關(guān)，還與汽車的重量相關(guān)，由于汽車的碳排放量對(duì)全球氣候有較大影響，因此通過降低汽車重量進(jìn)而減少燃油量也是眾多研究人員的研究方向。

最近發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》上的一項(xiàng)研究中，來自日本金澤大學(xué)的研究人員對(duì)一種工業(yè)廢棄物進(jìn)行了化學(xué)改性，并將其加工成一種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。這一成果有望降低汽車等的燃油量，進(jìn)而提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

研究人員從常見的木材制漿過程中的副產(chǎn)品—牛皮紙木質(zhì)素入手。造紙廠通常會(huì)燃燒牛皮紙木質(zhì)素來發(fā)電，因?yàn)樗茈y有其他任何用途。將牛皮紙木質(zhì)素化學(xué)加工成更有用的材料，將改善造紙生產(chǎn)的環(huán)境可持續(xù)性。

"我們對(duì)牛皮紙木質(zhì)素聚合物進(jìn)行了一種稱為乙?；幕瘜W(xué)改性，"第一作者László Szabó說。"優(yōu)化乙?；某潭葘?duì)我們的研究工作至關(guān)重要。"

受控反應(yīng)對(duì)于優(yōu)化牛皮紙木質(zhì)素與另一種名為聚丙烯腈的聚合物兼容的能力非常重要，從而制備高質(zhì)量的碳纖維，創(chuàng)建工程復(fù)合材料。如果乙?；倩蛱?，碳纖維的質(zhì)量就會(huì)很低。

"我們的反應(yīng)相當(dāng)溫和，只產(chǎn)生了一種良性的副產(chǎn)物—丙酮，而沒有改變牛皮紙木質(zhì)素的多分散性，"共同作者Kenji Takahashi解釋道。"因此，我們能夠?qū)⑴Ｆぜ埬举|(zhì)素與聚丙烯腈混合，以獲得含有更多相容性聚合物段的電紡紗用涂料溶液，并最終制造出高質(zhì)量的碳纖維。"

研究人員的碳纖維墊子含有細(xì)密均勻的纖維，而沒有因?yàn)闊崽幚矶档屠w維質(zhì)量。事實(shí)上，與未改性的牛皮紙木質(zhì)素相比，通過使用改性聚合物，纖維墊的機(jī)械強(qiáng)度提高了近3倍。

"我們纖維的機(jī)械性能歸功于材料的定制石墨結(jié)構(gòu)，"Szabó解釋說。"這一結(jié)果是由于改善了聚合物相互作用，導(dǎo)致聚合物網(wǎng)絡(luò)更加對(duì)齊，然后進(jìn)行熱處理。"

工程復(fù)合材料在航天器、汽車、塑料、混凝土和許多其他產(chǎn)品和技術(shù)中很常見。當(dāng)這些研究人員將制備新型碳纖維的成本降到最低時(shí)，也許未來的車輛會(huì)更輕、更耐用、更省油。鑒于每個(gè)行業(yè)都會(huì)使用交通工具，每個(gè)人都會(huì)省錢，每個(gè)企業(yè)都會(huì)更加環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展。

論文標(biāo)題為《Controlled acetylation of kraft lignin for tailoring polyacrylonitrile-kraft lignin interactions towards the production of quality carbon nanofibers》。