南京林业大学

 

    报告了一种通过氮配位硼二酯(NB)键和矿物-有机杂化物的水性共组装来制造高性能大豆蛋白（SP）基生物塑料的简便而通用的途径。氮配位硼二酯(NB)由硼酸和二醇合成，通过动态胶键形成增强的交联网络。酚醛胶分子(CA)通过Ca2+锚定在无机羟基磷灰石（HA）纳米粒子的表面，形成CA功能化的HA(CHA)复合物。NB和CHA杂化物之间的强亲和力结合动态共价键和牺牲氢键，大大提高了SP基复合材料的结合强度和内聚力。

 

    所得薄膜的拉伸强度和韧性分别为13.89MPa和14.72MJ/m3、分别比原始SP膜高361%和489%。由于生物矿化和酚类成分，掺入的NB@CHA杂化物赋予薄膜理想的耐水性、阻燃性、紫外线防护性能和抗菌活性

 

    。这种仿生策略为用于工程和生物应用的高性能基于SP的生物塑料提供了一种新颖且通用的制造途径。

 

    图8。(a)应力-应变曲线和(b)制备的SP基复合材料的断裂韧性。(c)蛋白质膜在柔韧性与强度图上的比较。(d)SP/NB@CHA复合材料的增强机制。

 

    图11。(a)接种了大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的各种基于SP的薄膜的照片。(b)制备的基于SP的复合材料上抑菌圈直径的直方图。(c)提出的SP/NB@CHA薄膜的抗菌机制。