一、研究背景与挑战1.传统碳海绵局限：依赖石墨化纳米材料（如碳纳米管、石墨烯），合成能耗高且环境负担重。木材虽为可再生碳源，但传统方法制备的木碳海绵存在密度高（34.42 mg/cm³）、孔隙率低（<95%）、弹性不足等问题。2.技术瓶颈：木质素与半纤维素的刚性限制细胞壁变形，碳化过程中体积收缩进一步降低性能。二、“剥离 - 膨胀 - 碳化” 策略步骤关键操作目标与效果剥离用 NaClO₂和 NaOH 去除 > 90% 木质素、50% 半纤维...

发布时间：2025-06-16

竹子能否像金属和碳纤维那样，被精确塑形并承担高强度结构使命？东北林业大学联合武汉大学给出了肯定答案。该团队基于传统的干燥理论，提出“局部水分梯度驱动的非均匀干燥”策略，实现了竹材横向的细胞可控变形，可将天然圆竹加工成任意三维（3D）结构构件，并在力学性能与碳足迹上同时超越了多种传统工程材料。相关研究以“Engineering transverse cell deformation of bamboo by controlling localized moisture content”为...

发布时间：2025-05-14

一、研究背景与目标1.天然纤维复合材料的挑战聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等通用塑料轻质、易加工，但强度和刚度不足，需纤维增强。天然纤维（如竹纤维）因可再生、低能耗优势受关注，但其复合材料强度和韧性仍受限，传统改性方法（表面处理、颗粒添加）存在纤维损伤、成本高、污染问题。2.仿生灵感自然界多层螺旋结构（如竹纤维细胞壁的18层同心圆微纤，螺旋角3°-45°；贝壳、骨骼的螺旋纤维）通过应力分解和裂纹偏转实现高强度...

发布时间：2025-05-11

绿色溶剂可持续、规模化制备羧基化纤维素纳米纤维将生物质资源转化为高附加值的纳米材料是实现碳中和目标和推进可持续发展的有效途径之一。纤维素纳米纤维（CNFs）广泛存在于自然界的生物体中，具有独特的纳米结构、优异的机械和热稳定性以及出色的生物相容性，在开发多功能生物复合材料方面具有巨大潜力。尤其表面丰富的羟基活性基团易于化学改性，通过羧化处理制备的羧基化纤维素纳米纤维（C-CNFs）具有细长的形态、精细的直...

发布时间：2024-02-10

近日，生物质材料科学与技术教育部重点实验室于海鹏教授团队在国际著名期刊AngewandteChemieInternational Edition上发表了题为《Hydrogen-Transfer Reductive Catalytic Fractionation of Lignocellulose: High Monomeric Yield with Switchable Selectivity》的研究论文。该研究提出了一种氢键受体（HBA）调控的氢转移还原催化分馏（RCF）策略，实现了木质素芳香单体的高得率制备以及单体选择性的可控切换，为木质素的定向转...

发布时间：2023-06-18

近日，生物质材料科学与技术教育部重点实验室于海鹏教授科研团队提出一种溶剂诱导组装及快速制备生物大分子离子凝胶膜的通用新策略，成果以“A general strategy for synthesizing biomacromolecular ionogel membranes via solvent-induced self-assembly”为题，发表于《Nature Synthesis》期刊。离子凝胶膜是一类有前途的柔性导体材料，然而由于分子行为的自发性和随机性，离子凝胶膜的快速、可靠、可重复且可设计性制造具有...

发布时间：2023-05-17

近日，生物质材料科学与技术教育部重点实验室刘永壮副教授课题组在国际著名期刊AppliedCatalysisB: Environmental（一区TOP期刊，IF=24.32）上在线发表题为“Efficient biobased carboxylic acids synthesis by synergistic electrocatalysis of multi-active sites on bimetallic Cu-Co oxide/oxyhydroxide”的研究论文。该研究通过制备低成本和高活性的双金属过渡金属基电催化剂，实现了多种生物基羧酸的高效制备，提供了一种...

发布时间：2023-04-11

发布时间：2023-03-26

近日，生物质材料科学与技术教育部重点实验室青年学者刘永壮在国际著名学术期刊Nature Communications上发表了题为“Tunable and functional deep eutectic solvents for lignocellulose valorization”的最新研究成果。该论文以东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室为第一完成单位，并联合荷兰格罗宁根大学、奥地利格拉茨大学的专家学者共同完成。当前林木剩余物大量存在且附加值较低，对其进行高效精炼制备高附...

发布时间：2021-10-12

国际著名期刊《Green Chemistry》在线发表了于海鹏教授课题组的最新研究成果 “Multiple hydrogen bond coordination in three-constituent deep eutectic solvent enhances lignin fractionation from biomass”。该成果围绕生物质资源绿色和高效的炼制策略，针对林木多尺度结构和复杂组分所形成的“解聚屏障”问题，深入探索了溶剂体系与生物质解聚的物理化学构效机理，以具有氢键缔合特性的低共熔溶剂（DES）有效打破“木质...

发布时间：2018-04-26