球形木质素纳米颗粒(LNPs)的合成为木质素提供了更多的应用机会。然而,LNPs在强碱性pH或普通有机溶剂体系中的溶解阻碍了其在分散状态下的表面功能化,以及在苛刻条件下需要保持颗粒形貌的加工和应用。
近日,芬兰阿尔托大学Monika Österberg报道了一种通过颗粒内交联来稳定LNPs的简单方法。
文章要点
1)双酚A二缩水甘油醚(BADGE)是一种交联剂,与木质素一样含有取代苯环,通过共沉淀与针叶木质硫酸盐木质素形成杂化LNPs(hy-LNPs)。BADGE含量≤20 wt%的hy-LNPs可以在分散状态下交联,而不会改变其胶体稳定性。原子力显微镜和石英晶体微天平的耗散监测表明,内交联颗粒在强碱性条件下和在丙酮-水二元溶剂中均能完全溶解未修饰的LNPs。
2)通过环氧基开环反应,研究人员进一步发现在pH值为12时,内交联颗粒的共价表面官能化,从而得到了具有pH可调表面电荷的颗粒。
3)BADGE含量≥30 wt%的hy-LNPs可在超过150°C的温度下实现粒间和粒内交联,因此可用作具有同等干/湿粘合强度(5.4 Mpa/3.5 Mpa)的水性木材粘合剂。
参考文献
Tao Zou, et al, Solvent-Resistant Lignin-Epoxy Hybrid Nanoparticles for Covalent Surface Modification and High-Strength Particulate Adhesives, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.0c09500
https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c09500