广东工大李凯欣/赣江创新院鄢勇/南华大学王瑞彬: 生物质基智能材料可持续制造

文摘   2024-07-29 10:30   北京  

研究背景

生物质成本低廉、来源广泛、可再生性和生物降解性强,尤其是独特的(生物)化学特征,在促成按需调节结构和智能应用的多功能性方面引起了人们越来越多的兴趣。生物质材料具有环境友好性、丰富的表面官能团和多样化的结构,将其应用为智能材料具有独特优势,特别是基于可再生工艺(图 1)。

  • Figure 1 不同原生生物质及其低分子衍生物的可持续转化工艺

原生生物质自上而下或生物质低分子/寡聚物自下而上地,针对不同官能团和化学组成,通过绿色工艺转化为各种具有智能性的材料,对于全面了解和可控设计生物质基智能材料非常重要。

论文详情

近日,广东工业大学李凯欣教授、中科院赣江创新院鄢勇研究员和南华大学王瑞彬系统性综述了生物质的分类、生物质基材料的绿色制备、智能应用和优缺点,介绍了不同生物质的结构差异和可制备的智能材料范围,以及后者所对应的可持续制备工艺。

一方面,生物质基智能材料具有多样化的功能结构/化学组成、出色的生物相容性/可再生性/生物可降解性、可持续加工性。另一方面,这些材料的可持续制备离不开结构的精准调控、品质和化学组成的稳定、耐用性的优化、潜在毒性的评估。在过去的几十年,我们已经通过绿色方式实现了生物质基智能材料的蓬勃发展,这些材料非常有希望成为智能材料家族的新成员,从而服务于人类社会的进步。然而,尽管某些生物质基智能材料的生产工艺很有前景,但似乎在环境可持续性方面仍有进步的标空间,必须注重平衡环境友好性和经济性,否则反应过程的不当选择依然可能会对碳循环造成不利影响。此外,个别生物质基材料的智能性也受到制备策略的制约。

该成果以“Towards the sustainable production of biomass-derived materials with smart functionality: A tutorial review”为题,发表在英国皇家化学会期刊 Green Chemistry 上。


论文信息

  • Towards the sustainable production of biomass-derived materials with smart functionality: A tutorial review
    Ruibin Wang王瑞彬,南华大学), Youguang Feng, Dongqi Li, Kaixin Li*李凯欣,广东工业大学)and Yong Yan*鄢勇,中科院赣江创新院)
    Green Chem., 2024
    http://doi.org/10.1039/D4GC01771D

作者简介

王瑞彬 博士
南华大学

本文第一作者,硕士生导师,长期从事天然高分子基功能材料的分子设计与性能调控研究。综合运用水助溶剂分级、反溶剂分离等绿色化学手段将可再生木质纤维转化为具有特定化学和物理结构的纳米材料,揭示了不同化学环境下木质素、纤维素等的分子反应和光致发光表达,发表 SCI 收录刊物论文 40 余篇。王瑞彬博士负责本综述工作的初稿撰写、配图和修改。







李凯欣 教授
广东工业大学
本文通讯作者,广东工业大学教授,硕士生导师,主要从事环境材料科学、化工应用技术领域的教学和研究工作,包括生活废塑料、生物质等固废物资源化利用、药物中间体的催化合成、烟气的脱硫脱硝技术研究、过滤有机废水的膜材料开发、生物可降解高分子材料的合成与加工等。曾先后担任新加坡南洋理工大学博士后,南洋理工大学环境与水资源研究院固废物处理中心(Newri-R3C)的首席研究员、新加坡企业 Wah & Hua Pte Ltd 的执行顾问总监、石墨烯材料研发团队的总负责人等。发表 SCI 论文 30 余篇,申请中国和国际专利 100 余件。李凯欣教授负责本综述工作的选题、初稿撰写、配图和修改。








鄢勇 研究员
中科院赣江创新研究院
本文通讯作者,目前为中科院赣江创新研究院研究员,博士生导师,主要从事稀土资源的高质高价值化利用的科学研究,包括二氧化碳的资源化利用,移动源污染控制技术,功能化纳米稀土氧化物材料,其他稀土元素相关的非均相催化材料等。博士毕业于新加坡南洋理工大学,曾担任国际著名稀土材料生产和研发公司 Neo Performance Materials 的资深科学家(Senior Scientist),纳米功能材料团队负责人(Team Lead)。主持江西省重大科技研发专项,国家科技部重点研发计划子课题等。在环境催化领域顶级期刊(Appl. Catal. B-Environ.,J. Catal., 等)发表文章 10 余篇;申请国际专利 4 项;获得美国化工协会(AiChe)颁发的新加坡 2019 年杰出青年科研工作者。鄢勇研究员负责本综述工作的初稿撰写、配图和修改。


相关期刊

Cutting-edge research for a greener sustainable future

rsc.li/greenchem

Green Chem.

2-年影响因子*9.3
5-年影响因子*9.3
JCR 分区*Q1 化学-多学科
Q1 绿色可持续科技
CiteScore 分16.1
中位一审周期35 


Green Chemistry 专注于绿色化学和可持续性替代技术的最前沿,报道的跨学科研究工作致力于构建对生物和环境友好的技术基础,以期减少化学生产对环境的影响。该刊发表的原创性研究成果代表了绿色化学研究领域的重大进展,具有广泛的吸引力。该刊的论文必须将所报道的新方法与现有方法进行比较,并证明新方法具有的优势,特别是在减少或消除对环境的不良影响方面。

Chair

  • Javier Pérez-Ramírez
    🇨🇭 苏黎世联邦理工学院

Associate editors

  • Aiwen Lei (雷爱文)
    🇨🇳 武汉大学

  • Magdalena Titirici
    🇬🇧 伦敦帝国理工学院

  • Keiichi Tomishige
    🇯🇵 东北大学

  • Luigi Vaccaro
    🇮🇹 佩鲁贾大学

Editorial board members

  • André Bardow
    🇨🇭 苏黎世联邦理工学院

  • Jean-Paul Lange
    🇳🇱 特文特大学/壳牌

  • Serenella Sala
    🇮🇹 欧盟委员会联合研究中心

  • Laurel Schafer
    🇨🇦 不列颠哥伦比亚大学

  • Helen Sneddon
    🇬🇧 约克大学

  • Charlotte Williams
    🇬🇧 牛津大学

  • Tao Zhang (张涛)
    🇨🇳 中科院大连化物所

* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)

 CiteScore 2023 by Elsevier

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