【科研进展】北林李建章教授团队近期工作总结
个人简介
李建章，北京林业大学木材科学与技术学科教授、博士生导师，现任/曾任木质材料科学与应用（北京林业大学）教育部重点实验室主任、中国林学会木材工业分会副理事长、中国复合材料学会天然纤维复合材料专业委员会副主任委员、中国林产工业协会绿色家居产业分会副主任委员、中国林产工业协会专家咨询委员会委员等。
研究方向:从事木材胶黏剂、木质复合材料教学与科研工作，主持完成及在研国家重点研发计划（课题）、科技支撑计划（专题）、林业公益性科研专项（重大）、国家自然科学基金、教育部“优秀青年教师资助计划”等课题。
近期发表论文：
1. Kuang Li, Shicun Jin, Xiaona Li, Jiongjiong Li, Sheldon Q. Shic, Jianzhang Li, Bioinspired interface engineering of soybean meal-based adhesive incorporated with biomineralized cellulose nanofibrils and a functional aminoclay. Chemical Engineering Journal 2021, 421.
2. Li, F.; Liu, T.; Gu, W.; Gao, Q.; Li, J.; Shi, S. Q., Bioinspired super-tough and multifunctional soy protein-based material via a facile approach. Chemical Engineering Journal 2021, 405.
3. Ye, Q.; Han, Y.; Zhou, W.; Shi, S. Q.; Xie, X.; Gao, Q.; Zeng, L.; Li, J., Sandcastle worm-inspired phytic acid and magnesium oxychloride cement copolymerization for performance enhancement. Journal of Hazardous Materials 2021, 404.
4. Li, K.; Jin, S.; Li, X.; Shi, S. Q.; Li, J., A green bio-inspired chelating design for improving the electrical conductivity of flexible biopolymer-based composites. Journal of Cleaner Production 2021, 285.
5. Li, J.; Jiang, S.; Wei, Y.; Li, X.; Shi, S. Q.; Zhang, W.; Li, J., Facile fabrication of tough, strong, and biodegradable soy protein-based composite films with excellent UV-blocking performance. Composites Part B-Engineering 2021, 211.
6. Gu, W.; Li, F.; Liu, X.; Gao, Q.; Gong, S.; Li, J.; Shi, S. Q. Q., Borate chemistry inspired by cell walls converts soy protein into high-strength, antibacterial, flame-retardant adhesive. Green Chemistry 2020, 22 (4), 1319-1328.
7. Han, Y.; Ye, Q.; Xu, Y.; Li, J.; Shi, S. Q., Bioinspired Organic-Inorganic Hybrid Magnesium Oxychloride Cement via Chitosan and Tartaric Acid. Acs Sustainable Chemistry & Engineering 2020, 8 (51), 18841-18852.
8. Gu, W.; Liu, X.; Gao, Q.; Gong, S.; Li, J.; Shi, S. Q., Multiple Hydrogen Bonding Enables Strong, Tough, and Recyclable Soy Protein Films. Acs Sustainable Chemistry & Engineering 2020, 8 (20), 7680-7689.
9. Jin, S.; Li, K.; Gao, Q.; Zhang, W.; Chen, H.; Li, J.; Shi, S. Q., Multiple crosslinking strategy to achieve high bonding strength and antibacterial properties of double-network soy adhesive. Journal of Cleaner Production 2020, 254.
10. Xu, Y.; Han, Y.; Shi, S. Q.; Gao, Q.; Li, J., Preparation of a moderate viscosity, high performance and adequately-stabilized soy protein-based adhesive via recombination of protein molecules. Journal of Cleaner Production 2020, 255.
11. Zhang, Y.; Shi, R.; Xu, Y.; Chen, M.; Zhang, J.; Gao, Q.; Li, J., Developing a stable high-performance soybean meal-based adhesive using a simple high-pressure homogenization technology. Journal of Cleaner Production 2020, 256.
12. Ye, Q.; Han, Y.; Zhang, S.; Gao, Q.; Zhang, W.; Chen, H.; Gong, S.; Shi, S. Q.; Xia, C.; Li, J., Bioinspired and biomineralized magnesium oxychloride cement with enhanced compressive strength and water resistance. Journal of Hazardous Materials 2020, 383.
13. Jin, S.; Li, K.; Zhang, X.; Gao, Q.; Zeng, L.; Shi, S. Q.; Li, J., Phytic acid-assisted fabrication for soybean meal/nanofiber composite adhesive via bioinspired chelation reinforcement strategy. Journal of Hazardous Materials 2020, 399.
14. Jin, S.; Li, K.; Gao, Q.; Zhang, W.; Chen, H.; Shi, S. Q.; Li, J., Assembly of graphene oxide into the hyperbranched frameworks for the fabrication of flexible protein-based films with enhanced conductivities. Composites Part B-Engineering 2020, 196.
近期工作进展
1.生物矿化纤维素纤维和功能化氨基黏土增强豆粕胶黏剂
植物来源的蛋白质胶黏剂作为甲醛类树脂木材胶黏剂的潜在替代品受到广泛，但其实际应用中存在胶接强度差和易霉变等问题。受贻贝化学的两亲性和离子性特征的启发，开发了一种简便的绿色策略来制备具有高胶接强度和防霉的豆粕基生物质胶黏剂。该方法结合了生物矿化纤维素纳米纤维(MCF)和阳离子长链烷基季铵盐(LAQ)功能化氨基黏土(LAQ@AC)的超分子系统。MCF/LAQ@AC杂化物通过氢键和静电相互作用提高蛋白胶黏剂的内聚力和粘附强度。制备的胶合板胶合强度提高了130%和197%。
http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2021.129820
2、硼酸盐交联大豆蛋白制高强度抗菌阻燃胶黏剂
脲醛、酚醛和三聚氰胺甲醛树脂是目前广泛应用的木材胶黏剂。然而，这些木材胶黏剂存在有害物质释放和主要原材料来自不可再生资源等问题。基于硼酸盐化学，采用硼酸盐与超支化聚酯（HBPE）协同，通过硼酸盐交联大豆蛋白和大豆多糖以及超支化聚酯增韧作用，开发出强韧大豆蛋白胶黏剂，同时，该硼酸盐交联蛋白胶黏剂还具有抗菌和阻燃性能。
https://doi.org/10.1039/C9GC03875B
3、植酸辅助制备纳米纤维增强豆粕胶黏剂
传统木材胶黏剂大都来自石油资源，并且在加工和使用过程常常释放有害物质。开发植物蛋白基胶黏剂可以解决上述问题的同时提高农副产品附加值。但植物蛋白基胶黏剂的工业应用受到其低的机械强度和差的耐水性的限制。为此，开发出一种天然螯合剂植酸介导的氨基黏土-纤维素纳米纤维作为绿色增强剂，用于改善豆粕胶黏剂的耐水性和机械强度。改性胶黏剂的耐水性显着提高，湿剪切强度提高105.2％。
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123064
4、植酸改性增强氯氧化镁水泥
无机胶黏剂能够解决木质复合材料的甲醛等有害气体释放问题并提高木质材料阻燃性能，拓展木质材料应用领域。氯氧化镁水泥（MOC）无机胶黏剂发展前景良好，但MOC在固化结晶过程中，由于产生内部应力而不可避免地出现裂纹，降低MOC机械性能。为此，采用植酸（PA）与MOC水泥5相 (5Mg(OH)2⋅MgCl2⋅8H2O)晶体共聚，以减少内部应力、防止裂纹的产生。实验结果表明，MOC-PA的抗压强度和耐水性显着增强，植酸分子刚性环的高张力及其与水泥间的配位键合使水泥克服其内应力。另外，棒状5相晶体的反复水解产生凝胶状相，进一步增强了其耐水性。
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123992
5、高强度和多功能大豆蛋白基纳米复合材料
受到天然珍珠母的分层有序“砖和灰浆”结构启发，将氮化硼纳米片用于增强增韧大豆蛋白，开发出高强度多功能大豆蛋白基纳米复合薄膜材料。在低氮化硼含量（<0.5％）时，所得多功能膜具有强韧、抗紫外线和良好的热扩散性能，拉伸强度36.4 MPa和导热率2.40 W·m-1·K-1，超过多种石油基塑料的相关性能，具有实际应用潜力。
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c00542
往期精选
本公众号现全面开放投稿，希望文章作者讲出自己的科研故事，分享自己论文的精华与亮点。
为了增加生物质领域科研人员的交流与合作，我们编辑部目前组建了生物质前沿微信交流群，欢迎相关领域研究人员入群讨论，共同进步。