近日，我校材料科学与工程学院左晓玲副教授在国际著名学术期刊《先进科学》（Advanced Science）（中科院1区Top期刊，影响因子15.1）发表了题为《 3D打印全天然水凝胶—可实现绿色可持续发展的阻燃材料》“3D Printed All-Natural Hydrogels: Flame-Retardant Materials Toward Attaining Green Sustainability”的研究性论文。该论文以贵州民族大学为第一单位。

生物质是最大的可再生碳储存库，其中糖类化合物产品占比约75%，由于其含有丰富的羟基，因此有利于构建阻燃剂或阻燃材料。得益于水的高热容量和汽化潜热，水凝胶作为一类具有高吸水性和保水性能的新型防火材料，在煤矿防火和纺织品热防护等领域受到了广泛关注。现阶段所构建的生物基水凝胶主要基于物理交联网络、半互穿网络和有机/无机二氧化硅杂化网络，由于非共价键的弱相互作用，该类水凝胶的力学性能较差。此外，受加工条件的限制，以绿色、高效、可控的方式制造生物基水凝胶，尤其是全生物质基水凝胶仍是一个挑战性的问题。

图1可见光固化3D打印全生物质基水凝胶示意图及其耐热性展示

论文提出将可见光固化3D打印技术引入全生物质基水凝胶的构建过程中，通过3D打印技术提供的高度有序的逐层堆砌效果，赋予了全生物质基水凝胶优异的阻燃性能、耐高温性、有利的燃烧特性以及良好的机械强度。相较于现有的各类生物质基水凝胶，其极限氧指数值可达到83.5%，力学性能可达197.1 KPa。该研究不仅为未来阻燃材料的绿色设计和精确高效的制备提供了崭新的视角，也为未来阻燃材料实现绿色可持续发展指明了新的方向。

图2可见光固化3D打印全生物质基水凝胶的残炭SEM图、热失重TGA图以及逐层堆砌结构图

该研究工作得到国家自然基金青年基金（12304482）和贵州省科技计划重点项目（黔科合基础ZK[2022] 重点029）的支持。

来源：贵州民族大学微信公众号

一审：吴屏翰

二审：罗梦琪

三审：李建玲