维度网讯，德国研究人员报告了一种通过低能悬浮等离子喷涂（LE-SPS）将工业木质素转化为功能涂层的方法，相关成果发表于《生物资源与生物制品杂志》（Journal of Bioresources and Bioproducts）。木质素是一种复杂且高度支化的生物聚合物，是当前最丰富的化石基材料可再生替代品之一，但现阶段约98%的木质素被燃烧用于能量回收。

传统湿化学涂层方法通常需要有机溶剂、较长的处理时间和外部交联剂才能形成稳定的薄膜。新的LE-SPS方法使用改进的等离子喷涂系统，配备径向悬浮注射装置，将胶体木质素颗粒悬浮液沉积到玻璃基底上。该工艺通过液体载体稳定木质素颗粒以实现一致的质量传输，同时保护颗粒免受极端热条件影响。过程中，水性悬浮液被注入等离子体余辉区，液滴在沉积前经历破碎和溶剂蒸发。光学发射光谱证实了活性氮和氧物种的存在，气体温度测量显示水载体大大减轻了颗粒的热负荷。

扫描电子显微镜显示涂层连续致密，平均厚度约为4微米。X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和核磁共振等综合光谱分析表明，等离子体诱导了显著的化学重构，增加了羰基和羧基等含氧官能团，同时芳香信号发生变化。涂层在UV-C、UV-B以及大部分UV-A范围内表现出强烈的紫外线衰减，270纳米处透光率接近零。此外，水接触角约17度的亲水表面状态在初步测试中显示出有前景的防雾性能。

研究团队指出，这是LE-SPS首次应用于沉积木质素或其他生物聚合物基涂层，代表了该工艺此前未被探索的应用。这些发现表明，LE-SPS是制造等离子喷涂木质素涂层的一种可行、绿色且可扩展的途径。该研究由zukunft.niedersachsen（下萨克森州科学与文化部与大众汽车基金会联合科学资助计划）提供资金支持。

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