膠原纖維是世界上資源量最豐富的可再生動物生物質(zhì)之一,主要源于豬、牛、羊等家畜動物的皮。膠原纖維具有優(yōu)良的生物相容性、可生物降解性及獨(dú)特的多層級結(jié)構(gòu),這些性質(zhì)是合成高分子材料很難同時具備的。因此,有效地開發(fā)和利用膠原纖維這樣的生物質(zhì)資源,對人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
(石碧,張琦弦,黃鑫著.北京:科學(xué)出版社,2023.11)一書總結(jié)了作者團(tuán)隊(duì)近15年來在膠原纖維基功能材料方向的創(chuàng)新性研究工作,系統(tǒng)地介紹了以膠原纖維為原料開發(fā)吸附材料、分離材料、催化材料、超疏水/親水材料、電磁屏蔽材料、壓敏傳感材料等多種功能材料的科學(xué)原理和方法,以及這些材料在天然產(chǎn)物和蛋白質(zhì)分離,去除水體中的重金屬離子、無機(jī)陰離子、陰離子有機(jī)物,非均相催化,乳液分離,制備可穿戴功能材料等方面的應(yīng)用性能。
作者簡介
石碧,中國工程院院士,全國政協(xié)常委,F(xiàn)任制革清潔技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室主任,教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會輕工類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會主任,Collagen and Leather主編。主要從事生物質(zhì)加工利用、制革化學(xué)、皮革清潔生產(chǎn)、皮膠原高值轉(zhuǎn)化利用研究。以第一或通訊作者發(fā)表論文520余篇(其中SCI收錄230余篇),出版專著和教材7部。獲國家授權(quán)發(fā)明專利70余項(xiàng),已落地轉(zhuǎn)化15項(xiàng)。研究成果獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎2項(xiàng)、國家科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)、部省級一、二等獎5項(xiàng)。被評選為全國先進(jìn)工作者,獲國際皮革工藝師和化學(xué)家協(xié)會聯(lián)合會杰出貢獻(xiàn)獎(IULTCS Merit Award)、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎等榮譽(yù)。
張琦弦,副編審,Collagen and Leather執(zhí)行編輯,四川省皮革學(xué)會常務(wù)理事,四川省高等學(xué)校學(xué)報(bào)研究會理事。主要從事膠原纖維基天然產(chǎn)物分離材料研究,研究成果在ACS Appl. Mater. Interfaces、Sep. Purif. Technol.等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。出版專著和教材2部。被評為四川期刊優(yōu)秀編輯、四川期刊優(yōu)秀策劃等。作為主要成員獲批國家級一流本科課程和四川省一流本科課程(虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程)。
黃鑫,研究員,博士生導(dǎo)師,教育部長江學(xué)者特聘教授,國家萬人計(jì)劃青年拔尖人才,國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金獲得者,四川省杰青,四川省特聘專家,皮革化學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任,Collagen and Leather常務(wù)副主編,中國皮革協(xié)會科技委員會常務(wù)委員,四川省皮革學(xué)會常務(wù)理事。主要從事膠原的資源化利用和轉(zhuǎn)化研究,包括皮革清潔生產(chǎn)技術(shù)和功能皮革材料兩個方向,研究成果在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.等國際重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,主持了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題、國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、四川省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等項(xiàng)目,獲閔恩澤能源化工獎杰出貢獻(xiàn)獎、國家級教學(xué)成果二等獎、四川省科技進(jìn)步二等獎等榮譽(yù)。
膠原纖維在制革方面的應(yīng)用歷史悠久,這也是作者長期從事的研究領(lǐng)域。而在本書中,作者巧妙地利用制革中的科學(xué)原理,制備了在化工、環(huán)保、生物、醫(yī)藥等多個領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景的系列功能材料,充分展現(xiàn)了學(xué)科交叉的重要意義,對其他生物質(zhì)原料的開發(fā)利用也具有較大的啟發(fā)意義。
本書獲2021年國家科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作出版基金資助。全書共9章。第一章為緒論,第2-9章詳細(xì)闡述了各類膠原纖維基功能材料的制備、表征和應(yīng)用性能。其中,
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第1章簡要概述了膠原纖維的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途,以及將其開發(fā)成為多種功能材料的科學(xué)原理,希望能使讀者對本書寫作的科學(xué)背景有比較清晰的了解;
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第2章介紹了戊二醛交聯(lián)膠原纖維吸附分離材料及其對單寧的選擇性吸附性能,以及對黃酮、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)等天然產(chǎn)物的層析分離性能;
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第3章介紹了膠原纖維固化單寧吸附分離材料、膠原纖維固化單寧膜材料的制備方法,以及它們對水體中重金屬離子的吸附和回收性能;
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第4章介紹了多種膠原纖維固載金屬離子吸附分離材料的制備方法,以及它們對水體中無機(jī)陰離子、陰離子有機(jī)物的吸附和去除性能,對蛋白質(zhì)、酶、微生物等的吸附和純化性能;
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第5章介紹了膠原纖維負(fù)載金屬催化材料、以膠原纖維為模板的多孔金屬纖維催化材料和多孔金屬-碳復(fù)合纖維催化材料的制備方法,以及它們催化性能;
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第6章介紹了膠原纖維固化單寧負(fù)載金屬納米催化材料、以膠原纖維固化單寧為模板的多孔金屬-碳復(fù)合纖維催化材料的制備方法及其催化性能;
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第7章介紹了膠原纖維基乳液分離材料的制備方法及其對微乳液和納乳液的分離性能;
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第8章介紹了膠原纖維基可穿戴電磁屏蔽材料、壓敏傳感材料的制備方法及應(yīng)用性能;
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第9章介紹了以膠原纖維為模板的多孔碳材料、多孔金屬纖維材料、介孔NZP族磷酸材料、膠原纖維固定化酶/酵母生物催化劑、膠原纖維負(fù)載納米銀抗菌材料的制備方法及應(yīng)用性能。
本書可以作為材料、化工、資環(huán)、輕工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域科技人員的閱讀資料,也可以作為高等院校相關(guān)領(lǐng)域的研究生參考書。
本文整理自《基于膠原纖維的功能材料》(石碧,張琦弦,黃鑫著.北京:科學(xué)出版社,2023.11)一書“前言”,有刪減修改。
ISBN 978-7-03-076726-4
責(zé)任編輯:牛宇鋒
本書系統(tǒng)地介紹了以膠原纖維為原料制備各種功能材料的方法和科學(xué)原理,較充分地展示了膠原纖維這類生物質(zhì)材料在化工、環(huán)保、生物、醫(yī)藥等多個領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景及開發(fā)利用的獨(dú)特優(yōu)勢。
(本文編輯:劉四旦)
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