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    中國林科院林化所儲富祥團隊《Adv. Mater.》綜述:木材衍生的功能性聚合物材料
    2020-07-09  來源:高分子科技

      功能性聚合物材料的可持續性研究近年來受到極大的關注。木材作為最大的可再生資源,利用其宏觀和微觀結構、木質纖維素結構、主要成分分子結構構筑功能性聚合物材料是當前的研究熱點。要實現木材資源作為一種功能性聚合物材料的高效利用,其中一個重要挑戰是精細構筑基于木材資源的聚合物分子結構,從而實現木材主要成分大分子結構重組和增值利用。在近年,大分子工程(Macromolecular engineering)技術和概念的產生,對木材衍生的功能性聚合物材料的開發及應用產生重大影響。大分子工程涵蓋木材衍生的功能性聚合物分子結構的設計、精細合成、結構規整性控制、加工、定向自組裝及功能化等方面。雖然當前大分子工程在木材衍生的功能性聚合物復雜結構高效構筑及特定功能化方向仍存在很多挑戰,但大分子工程作為一個新的研究領域,在木材衍生的功能性聚合物材料的精準制備方面逐步顯示出重要的技術優勢及特性。


      近日中國林科院林產化學工業研究所儲富祥團隊在《Adv. Mater.》撰寫題目為“Wood-Derived Functional Polymeric Materials”的綜述論文。



    圖1 基于大分子工程技術制備木材衍生的功能性聚合物材料


      文章以分子工程的概念為切入點,綜述了基于木材主要成分——纖維素和木質素的具有獨特形態的功能性聚合物材料的研究進展。論文涵蓋了纖維素和木質素的基本結構和性能、基于纖維素和木質素的分子結構的彈性體、水凝膠、氣凝膠和納米顆粒的功能高分子材料分子結構設計及性能關系等。詳細分析了木材成分的自然特征以及它們在制造功能材料中的作用機制。此外,還從分子設計的角度具體討論了可控/活性聚合、點擊化學、動態鍵化學等在木材主要成分改性和功能化中的應用,以及功能材料組裝成不同形態。木材衍生高分子材料的功能主要集中在自愈、形狀記憶、吸附、傳導等方面。最后,文章提出了大分子工程制備木材衍生功能高分子材料的主要挑戰,以及發展綠色可再生的木材衍生功能高分子材料的潛在解決方案或方向。



    圖2 基于大分子工程技術精準合成纖維素、木質素聚合物材料及其自組裝行為制備不同類型的功能材料


      論文連接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202001135

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    (責任編輯:xu)
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