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（2017-07-07）AFM发表蔡杰教授团队在高强度透明甲壳素膜制备重要突破

甲壳素是一种重要的天然结晶多糖，具有优秀的亲水性、抗菌性、化学反应性、生物相容性和生物可降解性，可用于制备功能凝胶、高效吸附材料、生物支架、药物载体、酶和细胞固定化模板、生物传感器和创伤敷料等。但是，甲壳素分子链含有大量的分子间和分子内氢键相互作用，并且具有复杂的多层次结构，因此在大多数溶剂中难以溶胀和溶解。一直以来，开发高效、低成本、无污染的“绿色”甲壳素新溶剂都是甲壳素研发和利用的瓶颈。

武汉大学张俐娜院士团队蔡杰教授提出了基于KOH/尿素水溶液的高效、节能、“绿色”途径制备高强度透明甲壳素膜的方法。研究发现，中和条件和脱乙酰化程度是影响甲壳素分子链氢键相互作用和疏水相互作用的主要因素。进一步对水凝胶拉伸取向后得到的甲壳素膜拉伸强度、杨氏模量和断裂功分别达到226 MPa、7.2 GPa和20 MJ·m^-3，远高于已有文献报道的结果。

从该法制备出的高强度透明甲壳素膜有望应用于酶和催化剂载体、柔性电子器件、食品包装和生物医用材料等领域。而这种简单、绿色的方法有效地提高了海洋生物质废弃物的利用率，是一种高效利用海洋生物质资源的可持续途径。该工作以“Extremely Strong and Transparent Chitin Films: A High-Effciency, Energy-Saving, and “Green”Route Using an Aqueous KOH/Urea Solution”为题，发表于Advanced Functional Materials杂志上（Adv. Funct. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adfm.201701100），第一作者为博士生黄俊超。

论文链接：

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201701100/abstract

蔡杰教授一直从事结晶性聚多糖新溶剂及其材料方面的研究，通过聚集态结构调控和分子设计构建出性能优异的聚多糖基气凝胶、双交联水凝胶、膜、纤维、生物塑料和高分子纳米复合材料等，在包括Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.等刊物发表SCI论文50余篇，主持和承担了国家自然科学基金优秀青年基金、重大项目。研究工作得到国家自然科学基金委、中央高校基本科研业务费专项等资助。