[01468072]生物质化学修饰及复合材料构建与调控

该项目属于天然高分子化学领域。在国家自然科学基金等项目的资助下，项目组针对植物生物质（纤维素、半纤维素和木质素）和海洋生物质（壳聚糖）转化利用过程中的关键科学问题进行了系统研究。深入解析了生物质大分子的结构，揭示了分子结构和特性之间的关系，开创了生物质功能化的新途径和新方法，为后化石资源时代新型工业体系的建立和发展提供了理论依据与技术支撑。研究成果达到了国内外同类研究的国际先进水平，部分达到国际领先水平。主要内容和发现点如下：生物质大分子的功能化设计与化学修饰。在深入解析生物质大分子结构和系统了解其特性的基础上，发展了生物质化学修饰新体系，实现对生物质大分子的选择性改性；建立了基于微波辐射的生物质衍生物的快速、高效合成新途径；选择性地设计合成了一系列具有自缔合性质的两亲性生物质大分子，阐明了生物质衍生物的构效关系。该研究丰富了生物质大分子的化学特性，不仅为设计与合成功能性生物质衍生物提供了理论依据，而且还拓展了生物质大分子在造纸助剂、医药、食品、材料等领域的应用。多形态生物质基材料的构建与调控。基于生物质大分子的特性，利用自组装、交联及凝固再生等技术构建了多种形态的生物质基材料（如纳米胶束、多孔材料、膜等），通过调控形态、结构与性能，揭示了材料的构效关系及相关机制。该研究解决了生物质组分难以直接利用的挑战性难题，为新型材料的研究开发奠定了理论基础和技术指导，也为生物质基材料在传感、食品、生物医药等方面的应用开辟了新途径。生物质基无机杂化组装与功能优化。开创性地采用无机材料（层状硅酸盐、荧光量子点、钙钛矿、磁性四氧化三铁、稀土、纳米金、纳米银）的优势来强化生物质基材料独特的性能，并赋予其崭新的功能，解决了有毒化学还原剂制备无机纳米粒子而导致的环境问题，突破了生物质大分子热稳定性及加工性能差的瓶颈，引领了生物质在生物医用材料、食品和医疗安全、环境现场监测等先进领域的应用。研究成果受到国内外同行的充分肯定和高度评价，并带动国内外10余个研究团队的跟踪研究。该项目共发表论文191篇，其中SCI收录论文128篇，EI收录论文31篇。SCI收录论文被他人在SCI期刊中正面引用1369次，所呈交的10篇代表性论文，他引238次，其中有关木聚糖基凝胶材料的研究论文入选ESI高被引论文。参编英文专著4部。授权发明专利18件。1名完成人入选中组部首批国家高层次人才特殊支持计划青年拔尖人才，1名完成人获“全国百篇优秀博士学位论文”奖，2名完成人获“全国百篇优秀博士学位论文提名论文”奖，4名完成人入选教育部新世纪优秀人才支持计划，1名完成人获得广东省杰出自然科学基金的资助，2名完成人入选广州市珠江科技新星。培养的博士生3人获“全国百篇优秀博士学位论文”、1人获“全国百篇优秀博士学位论文提名论文”、2人获教育部新人奖。