榜样风采

木质纤维生物质绿色分离及全值化利用创新团队

来源: 时间:2024-09-09 作者:

木质纤维生物质绿色分离及全值化利用创新团队在研究木竹材细胞壁主要化学成分的分布规律、结构特征以及组分间特殊化学键合机制的基础之上,主要围绕木竹纤维生物质细胞壁组分结构的绿色有序拆分,以及分离全组分的功能化利用领域开展系统研究,主要研究内容为(1)木质纤维生物质细胞壁组分结构的绿色有序拆分技术;(2)木质纤维生物质生物及化学转化构建高效糖平台;(3)木竹基先进功能性材料的制备技术,形成了一套以云南特色生物质资源制备糖基化合物、燃料乙醇、半纤维素和木质素衍生物、纤维复合材料、浆纸等工业产品的集成技术,其研究成果对推动绿色经济、循环产业的木竹材新工业加工体系的发展具有重要意义。

团队现有教授2人、副教授3人和讲师1人,其中1人入选云南省中青年学术技术带头人后备人才,2 人入选云南省“兴滇计划”青年拔尖人才。在读博士研究生2人,在读硕士研究生33人,形成了一支富有活力、积极进取、勇于创新的科研团队。累计获批立项国家自然科学基金项目10余项,近三年发表学术论文100余篇(SCI收录70余篇,一区论文40篇),获授权中国发明专利5件,出版学术专著3部。

团队主要研究成果:

(1)滇产大型丛生竹材细胞壁组分及结构特征

滇产丛生竹木质素主要联接键为β-O-4‘醚键,其次是β-β’、β-1′和β-5‘结构,大分子结构中存在苜蓿素结构片段,侧链γ位碳与对香豆酸存在化学键联接,形成对香豆酸酯;② 竹材半纤维素主链是(β-1→4)-聚木糖,侧链为α-L-阿拉伯糖和/或4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸,侧链通过α-(1→3)和/或α-(1→2)方式连接到分子主链上。

巨龙竹木质素、半纤维素结构特征及组分间化学键合机制

  1. 木竹细胞壁组分的绿色分离技术

在木竹细胞壁结构化学及微区化学特征与木质素、半纤维素溶出的关系的基础之上,设计出碱-水热、芬顿反应、过氧酸和低共熔溶剂体系等高效拆解分离木竹细胞壁的技术方法,并阐明其拆分机制。

木竹细胞壁预处理技术

过氧酸预处理四种滇产丛生竹构建高效糖平台化合物

低共熔溶剂预处理滇产丛生竹构建高效糖平台化合物

  1. 木竹基先进功能性材料的制备

针对竹材较强的亲水性和丰富的营养物质以及结构的各向异性使其易发生霉变和变形开裂的问题,并结合竹纤维资源丰富、可再生和性能优越的特点,在如何实现竹材防霉和尺寸稳定性,以及增强竹纤维的可纺性能和力学性能方面开展研究,并且将纤维素纤维应用于调控催化剂纳米颗粒的形貌、负载和光催化活性,探索基于木竹基先进功能材料的新方法,拓展了竹材应用的新领域。

竹纤维增强醋酸纤维素基复合材料

具有红外屏蔽、抗菌和疏水等多功能的竹纤维复合织物

季铵化和树脂浸渍制备高效防霉竹材

新型碱衍生微晶铜配合物的绿色合成及其可见光光催化和固态发光性能

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