Green processing of polyelectrolyte complex fibers
| Promotie: | Dhr. J. (Jianwu) Sun |
| Wanneer: | 06 december 2022 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotors: | prof. dr. M.M.G. (Marleen) Kamperman, K.U. (Katja) Loos, Prof |
| Copromotor: | dr. G. Monreal Santiago |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Productie van groene kunstmatige vezels
Polyelektrolyt complexen (PECs) zijn veelbelovende materialen voor verscheidene toepassingen: van waterzuiveringssystemen en onderwaterlijmen tot functionele kunstmatige vezels. In zijn promotieonderzoek heeft Jianwu Sun zich gericht op de groene verwerking van PEC-vezels door verschillende (bio)polymeercomplexen en spinstrategieën te bestuderen.
Allereerst heeft Sun een groene verwerkingsmethode beschreven voor het maken van natgesponnen PSSNa/PDADMAC vezels met daarbij een nadruk op het belang van de nabehandeling. Deze is namelijk essentieel voor het verminderen van interne defecten en het verbeteren van de mechanische eigenschappen.
In een vervolgstap heeft Sun PDADMAC vervangen door een positief geladen semi-kristallijn polypeptide om te onderzoeken of kristalliniteit de moleculaire oriëntatie kon verbeteren. Drooggesponnen keratine/PSSNa vezels hadden goede mechanische eigenschappen en ionengeleiding en een goede reactie op veranderingen in luchtvochtigheid, maar bleken een niet-georiënteerde amorfe structuur te hebben. Om moleculaire uitlijning te verkrijgen heeft Sun keratine coacervaten bereid door alleen de pH te verlagen, dus zonder het toevoegen van andere polyelektrolyten. Deze coacervaten maakten de fabricatie van verstrekte keratinevezels mogelijk wat resulteerde in vezels met een hoge mechanische sterkte en een moleculaire oriëntatie parallel aan vezelas. De coacervaten die Sun heeft ontwikkeld zijn een veelbelovend middel om biopolymeren te vormen en te verwerken tot producten.
Ten slotte heeft hij in plaats van de typische complexen tussen polyanionen en polykationen, Zr4+ metaal kationen toegevoegd om PBDT-ketens te vernetten via elektrostatische interacties, waarbij een niet-covalent fysisch netwerk ontstond. Sun heeft aangetoond dat wateroplosbaar PBDT met een starre hoofdketen een bruikbaar vulmateriaal is in biomaterialen en dat complexvorming met Zr4+ kansen biedt voor verdere verbetering van materiaaleigenschappen.
Jianwu Sun verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Polymer Science van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering via de Chinese Scholarship Council.