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北林彭鋒教授課題組《Prog. Polym. Sci.》綜述:半纖維素的結構、化學改性及應用
2023-03-29  來源:高分子科技

  在木質纖維素生物質中,半纖維素是僅次于纖維素的第二豐富的可再生天然多糖。然而,與纖維素不同的是,半纖維素是由吡喃糖和呋喃糖單元組成的異質多糖,其糖單元包括D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖基、L-阿拉伯糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。在傳統的生物煉制或者制漿過程中,半纖維素的轉化途徑少、利用率低。近年來,研究發現半纖維素也具有一些獨特的特性,在基礎研究和實際應用中都引起了極大的興趣。



半纖維素衍生功能聚合物的材料制備與應用


  近日,北京林業大學材料學院彭鋒教授課題組在高分子領域頂級綜述期刊《Progress in Polymer Science》發表題目為“Hemicellulose: Structure, Chemical Modification, and Application”的綜述文章。本文綜述了不同木質纖維素生物質中半纖維素的結構特征,包括半纖維素、纖維素和木質素之間的分布、構象和相互作用。首次對半纖維素的結晶結構和木聚糖納米晶的制備進行了總結。從分子工程的角度討論具有與半纖維素不同結構的功能性聚合物材料的制備方法;對半纖維素基功能材料進行了詳細和全面的歸納和總結,包括基于半纖維素的納米顆粒、薄膜和涂層、用于藥物裝載、生物傳感、催化轉化、包裝涂層和電極的凝膠和碳材料。這將為半纖維素、纖維素和其他生物質的發展提供新的見解。


綜述章節的示意圖,包括半纖維素結構(第2節)、半纖維素納米晶體(第3節)、化學改性(第4節)、基于半纖維素的功能材料(第5節)以及總結和展望。


  該論文第一作者為饒俊博士,通訊作者為彭鋒教授,北京林業大學為論文唯一署名單位。研究成果得到了國家杰出青年科學基金項目(32225034)、國家自然科學基金面上項目(31971611)、中央高校基本科研業務費北京林業大學杰出人才培育專項計劃項目(2019JQ03017)、教育部111計劃項目(BP0820033)的支持。


  論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2023.101675

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