浙江大学杨明英/许宗溥 Nat. Commun.：一种制备可闭环回收生物质基材的新策略

本文针对传统石油基热固性复合材料难以回收、易造成纤维损伤与基质降解的问题，提出了一种基于生物质大分子的“聚合物—大分子—基质”新策略。研究背景在于当前复合材料全球产能超1200万吨，但回收利用率不足1%。研究目的是开发一种组分少、成型易、能耗低、可闭环回收的可持续基材。浙江大学杨明英教授和许宗溥副研究员以废弃蚕丝中提取的再生丝素蛋白（RSF）为单一组分，溶解于六氟异丙醇（HFIP）后，经室温挥发自发成型制备基材，无需任何添加剂。以此基材构筑的碳纤维复合材料拉伸强度可达1117.4 MPa，模量30.8 GPa，并具备优异的环境耐久性。尤为重要的是，该复合材料可通过氯化钙-乙醇-水三元体系在室温下实现闭环回收，经三轮回收后碳纤维强度保留94.5%–100%，RSF回收率83.8%–96.0%，复合材料强度保留84.4%–99.1%。此外，RSF膜仍保持良好生物相容性，并验证了策略在芳纶、玻璃纤维及其他生物质大分子（如大豆分离蛋白、壳聚糖）中的普适性。结论表明该策略为高性能、可持续复合材料的开发提供了新范式。