北林彭锋教授课题组《Prog. Polym. Sci.》综述：半纤维素的结构、化学改性及应用

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在木质纤维素生物质中，半纤维素是仅次于纤维素的第二丰富的可再生天然多糖。然而，与纤维素不同的是，半纤维素是由吡喃糖和呋喃糖单元组成的异质多糖，其糖单元包括D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖基、L-阿拉伯糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。在传统的生物炼制或者制浆过程中，半纤维素的转化途径少、利用率低。近年来，研究发现半纤维素也具有一些独特的特性，在基础研究和实际应用中都引起了极大的兴趣。

图1 半纤维素衍生功能聚合物的材料制备与应用

近日，北京林业大学材料学院彭锋教授课题组在高分子领域顶级综述期刊《Progress in Polymer Science》发表题目为“Hemicellulose: Structure, Chemical Modification, and Application”的综述文章。本文综述了不同木质纤维素生物质中半纤维素的结构特征，包括半纤维素、纤维素和木质素之间的分布、构象和相互作用。首次对半纤维素的结晶结构和木聚糖纳米晶的制备进行了总结。从分子工程的角度讨论具有与半纤维素不同结构的功能性聚合物材料的制备方法；对半纤维素基功能材料进行了详细和全面的归纳和总结，包括基于半纤维素的纳米颗粒、薄膜和涂层、用于药物装载、生物传感、催化转化、包装涂层和电极的凝胶和碳材料。这将为半纤维素、纤维素和其他生物质的发展提供新的见解。

图2 综述章节的示意图，包括半纤维素结构（第2节）、半纤维素纳米晶体（第3节）、化学改性（第4节）、基于半纤维素的功能材料（第5节）以及总结和展望。

该论文第一作者为饶俊博士，通讯作者为彭锋教授，北京林业大学为论文唯一署名单位。研究成果得到了国家杰出青年科学基金项目（32225034）、国家自然科学基金面上项目（31971611）、中央高校基本科研业务费北京林业大学杰出人才培育专项计划项目（2019JQ03017）、教育部111计划项目（BP0820033）的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2023.101675

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