中国林科院林化所储富祥团队《Adv. Mater.》综述：木材衍生的功能性聚合物材料

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功能性聚合物材料的可持续性研究近年来受到极大的关注。木材作为最大的可再生资源，利用其宏观和微观结构、木质纤维素结构、主要成分分子结构构筑功能性聚合物材料是当前的研究热点。要实现木材资源作为一种功能性聚合物材料的高效利用，其中一个重要挑战是精细构筑基于木材资源的聚合物分子结构，从而实现木材主要成分大分子结构重组和增值利用。在近年，大分子工程（Macromolecular engineering）技术和概念的产生，对木材衍生的功能性聚合物材料的开发及应用产生重大影响。大分子工程涵盖木材衍生的功能性聚合物分子结构的设计、精细合成、结构规整性控制、加工、定向自组装及功能化等方面。虽然当前大分子工程在木材衍生的功能性聚合物复杂结构高效构筑及特定功能化方向仍存在很多挑战，但大分子工程作为一个新的研究领域，在木材衍生的功能性聚合物材料的精准制备方面逐步显示出重要的技术优势及特性。

近日中国林科院林产化学工业研究所储富祥团队在《Adv. Mater.》撰写题目为“Wood-Derived Functional Polymeric Materials”的综述论文。

图1 基于大分子工程技术制备木材衍生的功能性聚合物材料

文章以分子工程的概念为切入点，综述了基于木材主要成分——纤维素和木质素的具有独特形态的功能性聚合物材料的研究进展。论文涵盖了纤维素和木质素的基本结构和性能、基于纤维素和木质素的分子结构的弹性体、水凝胶、气凝胶和纳米颗粒的功能高分子材料分子结构设计及性能关系等。详细分析了木材成分的自然特征以及它们在制造功能材料中的作用机制。此外，还从分子设计的角度具体讨论了可控/活性聚合、点击化学、动态键化学等在木材主要成分改性和功能化中的应用，以及功能材料组装成不同形态。木材衍生高分子材料的功能主要集中在自愈、形状记忆、吸附、传导等方面。最后，文章提出了大分子工程制备木材衍生功能高分子材料的主要挑战，以及发展绿色可再生的木材衍生功能高分子材料的潜在解决方案或方向。

图2 基于大分子工程技术精准合成纤维素、木质素聚合物材料及其自组装行为制备不同类型的功能材料

论文连接：

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

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