2020年10月17日，中國科學(xué)院院士，武漢大學(xué)化學(xué)院教授張俐娜，在武漢逝世，享年80歲。（點擊查看：中國科學(xué)院院士張俐娜逝世）迄今為止，已經(jīng)有30位院士離開了我們。

在緬懷前輩科學(xué)家的同時，也回顧一下這位武漢大學(xué)第一位女院士在高分子物理與天然高分子材料中的突出貢獻。近年來最大貢獻無疑是“敲開了纖維素材料工業(yè)的大門”。

張俐娜 院士

敲開了纖維素材料工業(yè)的大門

張俐娜院士團隊創(chuàng)建的“綠色”溶劑低溫溶解的新理論和技術(shù)是可再生資源材料領(lǐng)域的重大突破，是一個實驗室基礎(chǔ)研究到工業(yè)化試驗的神話般故事。這種由堿和尿素組成的混合水溶液不揮發(fā)、無毒、對環(huán)境無污染，而且它成本低、溶解快速，這種溶劑在纖維素技術(shù)中有巨大的潛力。這是國際上對張俐娜及其團隊的評價。

  用尿素、氫氧化鈉和水作為溶劑，預(yù)冷至-12℃，將極難溶解的纖維素放進去，2分鐘便化為粘液。武漢大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授張俐娜帶領(lǐng)的研究團隊通過開發(fā)這種“神奇而又簡單”的水溶劑體系，敲開了纖維素科學(xué)基礎(chǔ)研究通往纖維素材料工業(yè)的大門，也捧回了國際上纖維素與可再生資源材料領(lǐng)域的最高獎。

變廢為寶，“綠色”溶劑顯身手
      一直致力于生物質(zhì)資源天然高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的張俐娜帶領(lǐng)她的團隊突破了用有機溶劑加熱溶解的傳統(tǒng)方法，提出一種水體系低溫溶解高分子的“綠色”方法和新概念，將棉短絨、蔗渣、蝦殼、蟹殼等農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袑嵱脙r值的新材料。通過這種方法，廢棄物可以變身為舒適的面料、可降解的薄膜、日用品和生物醫(yī)學(xué)材料等。
      據(jù)張俐娜院士介紹，我國目前生產(chǎn)人造絲和玻璃紙使用的粘膠法需要大量使用二硫化碳，這給環(huán)境造成了嚴重的污染。團隊發(fā)明了一種新的纖維素溶劑-7%氫氧化鈉（NaOH）/12%尿素水溶液。該溶劑冷卻到-12℃時，能迅速溶解纖維素（其分子量在1.2×  105以下），溶解時間僅需2分鐘，達到纖維素歷史上最快的溶解速度。他們用實驗證明，NaOH水合物很容易與纖維素形成氫鍵而直接連結(jié)到纖維素分子鏈上，形成以尿素為主體包合纖維素-NaOH客體的蠕蟲狀包合物。這種由氫鍵驅(qū)動的大分子和溶劑之間自組裝形成的復(fù)合物在低溫下處于高度穩(wěn)定狀態(tài)。由此得出，纖維素在低溫下溶解是由溶劑小分子（氫氧化鈉、尿素、水）和纖維素大分子之間動態(tài)自組裝引起，這不僅拓寬了高分子溶解理論，而且提出了低溫溶解的新概念。在水體系中，低溫溶解無任何化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)，因此這是清潔的生產(chǎn)過程。
 

曾被評價 “最容易工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)”，工業(yè)化試驗后推向市場

關(guān)于低溫溶解技術(shù)的大范圍應(yīng)用，第二屆國際纖維素會議主席、日本東京大學(xué)教授S. Kuga曾評價它為“最容易工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)”。低溫溶解后的纖維素溶液如何得到更好的應(yīng)用？這恐怕是企業(yè)最為關(guān)注的話題。張俐娜和她的團隊也就其實用性展開了深入研究，新型纖維素絲、纖維素膜、纖維素磁性材料、纖維素水凝膠的研發(fā)成功，為纖維素科學(xué)的基礎(chǔ)研究走上材料工業(yè)化道路打下了堅實的基礎(chǔ)。據(jù)悉，纖維素低溫溶解技術(shù)正在進行工業(yè)化試驗，其中，湖北化纖集團有限公司已經(jīng)將纖維素溶液紡出長絲，隨后他們與江蘇海安申菱電器公司合作取得了該項目的初步工業(yè)化試驗成果。

（部分整合：央視新聞、中國聚合物網(wǎng)）

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