色情直播app
陈朝吉教授领导的“色情直播app
生物质工程与可持续利用实验室（X-Biomass Lab）”聚焦生物质资源，特别是农林废弃生物质资源的绿色低碳转化与高值利用，以天然材料解决可持续发展面临的材料-能源-环境挑战。在2025年7月份，实验室在生物质基功能材料研究方面取得一系列成果，相继在Science Advances（《科学进展》）、Nature Communications（《自然·通讯》）（2篇）、ACS Nano（《美国化学会·纳米》）发表。
1. Science Advances：微生物辅助细胞壁工程——实验室人造阴沉木创制提效超一万倍
当前木材强化技术普遍依赖高污染化学法（如碱/酸脱木素）或能耗密集型工艺，不仅产生大量废弃物，更导致木材固有强度损失。开发兼顾高性能、低污染的生物质结构材料成为可持续发展迫切需求。阴沉木是一类具有高强度、致密结构及高价值的材料，同时兼具优异的固碳效果。然而其自然形成过程需经历上千年，这大大制约其规模化使用。
受阴沉木在厌氧高压下经微生物千年作用形成高密度结构的自然机制启发，团队创新性提出一种生物辅助细胞壁工程策略，通过“生物-机械化学处理”两步工艺，把天然木材直接转化为生物强化木材（Bio-Strong-Wood），该生物强化木材具有类似阴沉木的致密化结构、深色的质地、高强度及良好固碳效果，但其形成过程仅需几天，与阴沉木天然形成过程相比快了近十万倍。本工作创新性解决了传统木材强化技术的高污染与性能折损矛盾：通过微生物辅助机械化学工艺，在5天内实现天然木材向超强结构材料的绿色转化，其强度超越普通钢材的同时达成负碳排放，为碳中和目标下的生物质高值化利用提供工业级解决方案。相关研究成果近日以“A Superstrong, Decarbonizing Structural Material Enabled by Microbe-Assisted Cell Wall Engineering Via a Bio-Mechanochemical Process”为题发表在《Science Advances》上。色情直播app
2024级博士研究生卢梓扬和2021级博士生研究生齐鲁荷为本文的共同第一作者，色情直播app
陈朝吉教授和巴斯克大学Erlantz Lizundia教授为本文共同通讯作者。文章链接：//www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady0183
图1. Bio-Strong-Wood仿生制备原理
2. Nature Communications：微波魔法——2分钟纸张变纸塑，环保又高效
在双碳战略背景下，利用纤维素纸基产品代替塑料不仅可以通过减少石化基材料的使用达到碳减排目标，也可以减少环境污染实现固碳增汇。随着目前国内外限塑以及禁塑政策的逐步落实，纤维素纸基产品的需求和市场规模不断扩大，性能优秀的纤维素纸基材料在塑料替代领域展现出巨大的应用潜力。
近期，色情直播app
陈朝吉与高恩来教授、南京林业大学徐徐教授以及中国林科院林产化学工业研究所刘鹤研究员团队合作，通过动态氨基甲酸酯化学键与纤维素纸中羟基的相互作用，在微波辐射引发反应后快速且大规模的制备得到纸塑材料，显著提升纤维素纸基产品力学性能、耐水耐溶剂性的同时，保留材料的降解回收性与生物相容性。该项工作阐明了动态聚合物网络与纤维素纸之间的相互作用机理，进而明晰了结构对力学强度增强的机制，为“以纸代塑”的发展方向提供了切实可行的解决方案。相关研究成果近日以“Rapidly making biodegradable and recyclable paper plastic based on microwave radiation driven dynamic carbamate chemistry”为题发表于综合性期刊《Nature Communications》。中国林科院林产化学工业研究所杨欣欣博士和色情直播app
余乐副研究员为论文共同第一作者，色情直播app
陈朝吉教授、高恩来教授、南京林业大学徐徐教授和中国林科院林产化学工业研究所刘鹤研究员为论文共同通讯作者。文章链接：//www.nature.com/articles/s41467-025-61722-0
图2. 纤维素纸塑材料的制备、原料及性能对比示意图
3. Nature Communications：天然纳米粒子界面组装助力能“透”会“跑”的水下仿生微囊
在微流控、生物仿生与柔性器件等领域，由双水相体系（Aqueous Two-Phase Systems, ATPSs）相分离所形成的水–水界面，因其温和无毒、生物相容性好、可调性强等特性，被广泛认为是构筑新型软材料、类细胞结构和仿生系统的理想平台。通过在水–水界面引入依靠非共价作用力相互作用的两种聚电解质（PE），可实现结构化液体。通常，PE/PE界面络合物呈现出良好的可变形性和致密化特征，而PE/纳米粒子（NP）界面络合物则具有更强的刚性和优异的渗透性。然而，能够在单一全水体系中同时整合这些多功能属性的研究仍然较为有限。
基于此，色情直播app
陈朝吉教授、东北林业大学宦思琪教授、马萨诸塞大学阿默斯特分校Thomas P. Russell教授、不列颠哥伦比亚大学Orlando J. Rojas教授等人合作，提出了一种全水相天然纳米粒子界面组装策略，在结构化双水相体系（Aqueous Two-Phase Systems, ATPSs）中实现了ChNF/CNC纳米粒子的界面组装，构建出同时具备结构稳定性、刚性、可形变性与渗透性的界面络合物。通过渗透压驱动实现膜层厚度调控，并借助密度差调节微囊在水下的自适应运动。该工作拓展了ATPS在类细胞物质传输、微反应器及液态微型机器人等领域的应用潜力。相关研究成果近日以“Natural nanoparticle complexes at water-water interfaces”为题发表于综合性期刊《Nature Communications》，东北林业大学宦思琪教授、色情直播app
陈朝吉教授、马萨诸塞大学阿默斯特分校Thomas P. Russell教授、不列颠哥伦比亚大学Orlando J. Rojas教授为共同通讯作者。文章链接：//www.nature.com/articles/s41467-025-60587-7
图3. 两相水系统（ATPSs）中由带相反电荷的纳米颗粒界面络合形成的仿生水下微胶囊
4. ACS Nano：软骨仿生凝胶赋能，水系锌电稳效兼具
水系锌离子电池因其高安全性、低成本和环境友好性等显著优势，而被认为是下一代大规模储能装置的有力候选。然而，锌负极易产生枝晶及副反应，影响其稳定性，阻碍锌电池的广泛应用。水凝胶电解质虽然被认为是高性能水系锌离子电池的一种极具前景的选择，但是在保持机械强度的前提下，开发兼具快速反应动力学与Zn2+的沉积稳定性的水凝胶电解质，仍是当前极具挑战的难题。
鉴于此，色情直播app
陈朝吉教授、四川大学张伟副研究员及其团队受到关节软骨启发，开发了一种由聚乙烯醇（PVA）、纤维素纳米纤维（CNF）和氧化石墨烯（GO）组成的梯度网络水凝胶电解质，用于水系锌离子电池。该水凝胶电解质具有独特的梯度结构：在正极侧为低网络密度的PVA/CNF (PC)水凝胶层，凭借其丰富的通道和高含水量实现离子的快速传输；在负极侧为高网络密度的PVA/CNF/GO (PCG)水凝胶层，其中致密的网络结构、丰富的极性基团作用可促进Zn2+通量均匀化，同时GO的极性含氧基团能有效提升Zn2+迁移数和离子电导率。基于此电解质的锌对称电池在1 mA cm–2电流密度下展现出优异的循环稳定性（超过2200小时）和高库伦效率（99.72%）。这些性能的提升得益于梯度网络结构及优化的界面化学性质，可有效抑制锌负极的枝晶生长和副反应。此外，采用该电解质的Zn–MnO2电池在遭受多种外部破坏时，仍表现出优异的电化学性能和安全特性。综上所述，该工作为高性能水系锌离子电池的开发提供了一种有效的仿生设计策略。相关研究成果近日以“A Bioinspired Gradient Hydrogel Electrolyte Network with Optimized Interfacial Chemistry toward Robust Aqueous Zinc-Ion Batteries”为题发表于国际知名期刊《ACS Nano》。色情直播app
和四川大学联合培养博士研究生王群豪和色情直播app
博士研究生黄京为本文共同第一作者，通讯作者为色情直播app
陈朝吉教授和四川大学张伟副研究员。文章链接：//pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.5c06914
图4. 软骨仿生梯度孔结构凝胶电解质的设计与制备
上述研究成果受到国家自然科学基金、色情直播app
高层次引进人才启动资金等的资助。研究也得到色情直播app
科研公共服务条件平台的材料表征支撑。
更多信息见课题组网站：//biomass.sqzbapp.com/index.htm
