近日，东莞理工学院材料科学与工程学院高性能橡塑实验室团队本科生马创池、吴昱均、郑瀚森、梁扬帆、刘嘉敏、蔡婉仪、刘晓惠等同学在学院副研究员杨树颜的指导下，在聚合物复合材料领域学术期刊《Polymer Composites》（CiteScore排名分区为Q1，IF=3.532）发表粉煤灰资源化利用研究最新成果《Preparation of nitrile butadiene rubber/fly ash composites by designing a surficial immobile layer》。
随着工业发展和社会进步，电能需求越来越大。据估计到2030年，全球约44%的电能和我国约60%电能由燃煤电厂提供，而粉煤灰（FA）是燃煤电厂主要的副产物之一，燃烧4吨标准煤产生大约1吨粉煤灰。数据显示，我国2021年粉煤灰累积堆积量达到了30亿吨，大量堆积粉煤灰侵占良田、污染空气和水源等，造成了严重的环境污染问题。为了缓解这一问题，许多科研工作者尝试用FA制备聚合物复合材料。然而，由于FA表面缺少羟基等改性基团，传统的表面处理方法改性粉煤灰在聚合物工业中的应用仍然是一个巨大的挑战。
马创池等同学从大一开始在学院老师指导下开展粉煤灰研究工作，经过三年努力，取得了阶段性成果。该论文通过研究丁腈橡胶、FA、山梨酸(SBR/FA/SA)之间的强相互作用，提出使弹性体复合材料在硫化过程中进行原位接枝中和反应的方法，提高粉煤灰与弹性体分子链之间相互作用，达到提高弹性体/粉煤灰复合材料机械性能的目的。结果表明，NBR/FA/SA复合材料的强度远远高于NBR/FA复合材料，并且在粉煤灰填充90份（100份橡胶）的情况下，弹性体依然保持较高的机械强度。
据悉，2021年全球橡胶消耗量为3729万吨，如果20%的橡胶消耗量使用粉煤灰作为补强填料，粉煤灰的消耗量将达到745.8万吨。假设粉煤灰堆积高度为10米，将节约用于堆积粉煤灰的土地686亩，大约为64个标准足球场。如果把粉煤灰的使用扩展到整个高分子行业，将大大提高粉煤灰的消耗，体现出良好的经济效益、环境效益和社会效益，用实际行动践行“绿水青山就是金山银山”的环保理念。
文章链接：Preparation of nitrile butadiene rubber/fly ash composites by designing a surficial immobile layer - Ma - Polymer Composites - Wiley Online Library
（撰稿：郑瀚森，马创池）
