ayx国外:

　　作为天然的可再生资源，生物质的绿色化学转化和功能化是绿色化工的重要研究领域，其中的生物质溶解、分离与加工，以及新的绿色功能材料的制备引起了大家广泛的关注。近日，中国科学技术大学闫立峰教授课题组在生物质整体溶解绿色溶剂、可降解高性能全生物质膜、纤维素高强度材料、木质素基绿色粘合剂等方面取得系列进展。

　　木材粘合剂在木制品领域具备极其重大作用和价值，全球市场巨大，目前常用的粘合剂包括酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂和异氰酸酯类产品。其中酚醛树脂粘合剂通常是用苯酚和甲醛合成的，而这两种物质都是石油基的，不能生物降解。人们迫切地需要一种绿色环保的胶粘剂来替代它。使用完全基于生物质的木质素和糠醛取代它们是很着迷的。然而，要完全取代它们仍有困难，尤其是木质素，因为其反应活性较低而难以实现全木质素替代苯酚的粘合剂。课题组发展了一种复合新型粘合剂的制备方法。直接用木质素和糠醛两种均来自于生物质的组分为原料，通过绿色改性及聚合一体化，制备了一种新型的木质素基复合粘合剂。该粘合剂对桐木板的粘合强度达到5.71 MPa，远超0.7MPa的国家标准（Boxiang Zhan, Long Zhang, Yongqi Deng, Lifeng Yan*. Multifunctional Lignin-based Composite Ultra-Adhesive for Wood Processing.Green Chem.,2023,25, 10061-10071）。该粘合剂还具有非常出色的阻燃性能，阻燃等级为 V0，粘合剂涂覆在木材表面时，可以使其极限氧指数达到 30%。有趣的是，它还具有非常出色的隔热和光热性能。在此基础上，课题组进一步拓展该类粘合剂的应用领域，以各种生物质粉为原料，实现了多种高性能颗粒板的制备，得到的颗粒板具有高机械强度、阻燃、热修复、隔热、耐水、防霉、低成本等特性，特别是其可生物降解的特性（图3），为发展替代石化基聚合物板材的新型生物质基复合材料提出了新方案（Boxiang Zhan, Long Zhang, Yongqi Deng, Minghui Fan, Lifeng Yan*.Sustainable adhesives for ultra-composites from biomass powder.Chem. Eng. J.2024, 485, 149984）。

　　2022年6月举行的全球发展高层对话针对目前面临的不可生物降解塑料问题，提出了“以竹代塑”的重要课题，引起了广泛关注，特别是中国也将此项工作列入重点。但其中一个需要迫切解决的明显问题是寻找绿色的粘合剂。酚醛树脂、脲醛树脂等主流胶粘剂中含有有害于人体健康的物质。开发环保且经济有效的粘合剂至关重要。课题组利用均来自生物质的木质素和香草醛为原料，合成了一种新型的木质素基绿色粘合剂，实现了对竹子的特殊粘合强度。与传统的替代品相比，它可以与竹粉高效结合，制备的材料具备低成本、高机械强度、保温、防水、抗霉、和长期生物降解性特性，特别是得到板材的力学性能全面超越目前市场上常用的各种塑料产品（图4），为真正的完成“以竹代塑”提供了新的解决方案，该成果近期发表于化工专业顶级期刊《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal，Chem. Eng. J.)。原文链接：。

　　图4.采用木质素和香草醛为原料合成的绿色粘合剂及其用于竹粉制备板材的性能

　　该系列研究得到了科技部、国家自然科学基金和中国科学技术大学的经费资助。中国科学技术大学化学与材料科学学院研究生詹博翔和张龙分别为第一作者，闫立峰教授为通讯作者。