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材料领域国际顶级期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)在线发表团队在高性能纤维基层析材料方面取得的新进展

   202229日,材料领域国际顶级期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,影响因子18.808)在线发表技术研究院王栋教授、刘轲教授团队在构筑用于RNA分离纯化的纳米纤维海绵材料方面取得的重要进展,提出了基于分散液粘度调控海绵材料孔道结构的新策略—“Solution Viscosity-Mediated Structural Control of Nanofibrous Sponge for RNA Separation and Purification”。文章DOI:https://doi.org/10.1002/adfm.202112023

   构筑纳米纤维三维块体层析材料是解决环境敏感型生物大分子药物(如RNA)分离纯化难、分离纯化效率低问题的有效方法。然而,纳米纤维三维块体材料目前主要是通过冷冻干燥的方式获得,由于冷冻过程冰晶的形态难以调控,导致多孔通道结构与孔道壁表面的化学活性难以协同优化,已经成为阻碍纳米纤维层析材料制备的一大难题。王栋教授课题组提出了一种通过改变壳聚糖等功能聚合物含量调控纳米纤维悬浮液的粘度,再经过冷冻干燥获得孔道结构可调的PVA-co-PE纳米纤维海绵材料的新方法。通过控制纳米纤维分散液的粘度,制备了具有微球结构(MNFS)、片层结构(LNFS)和蜂窝结构(HNFS)的纳米纤维海绵。对三种结构进行了综合性性能分析,发现蜂窝结构材料中纳米纤维与化学交联剂间的化学反应,促成了具有复合材料特征的孔道壁,从而产生了最好的水下压缩性能和形状记忆性能。更重要的是,该材料的渗透率7.431×103 L h m2 psi-1,对RNA的静态饱和吸附容量887.6 mg g−1和动态饱和吸附容量763.2 mg g−1都远远超过现有报道的层析材料性能。本研究不仅为高性能层析材料的开发提供了新思路,而且也为纳米纤维多孔块体材料的设计提供了新策略。

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