在全球资源危机与环境压力加剧的背景下,生物质基功能材料作为绿色可再生资源的高值化利用载体,正成为推动可持续发展与碳中和目标实现的关键力量。木质纤维素类生物质——这一自然界储量最丰富的天然聚合物,凭借其可降解、易改性及生物兼容性等优势,在能源存储、环境治理、生物医药及先进制造等领域展现出革命性应用潜力。本专题期刊聚焦生物质基功能材料的前沿进展,旨在为学术界与产业界搭建跨学科交流平台,探索材料创新与产业变革的新路径。
当前,生物质基功能材料的研究正经历从基础理论到应用技术的全面突破。在能源领域,纤维素基固体电解质通过氢键网络与锂离子多氧配位点的协同作用,实现了高离子电导率与机械强度的平衡,为固态锂电池的商业化提供了解决方案;木质素衍生碳材料凭借其独特的三维网状芳环结构与杂原子自掺杂特性,在超级电容器与光催化CO?还原中表现出卓越性能。在环境治理方面,生物炭基复合材料通过吸附-催化双重功能,实现了对重金属与有机污染物的高效去除,而秸秆复合墙板等生物质建材则通过固碳减排效应,推动建筑行业向循环经济转型。
生物质基功能材料的创新亦面临多重挑战。原料供应的分散性与预处理成本高企仍是制约产业化的瓶颈,而材料性能的定制化调控(如纤维素膜的机械强化、水凝胶的能量耗散机制优化)则需跨学科技术的深度融合。此外,绿色溶剂体系开发与生命周期环境影响评价等议题,亦成为研究领域的前沿焦点。
本专题期刊汇聚了国内科研团队在生物质基功能材料领域的最新成果,通过专题研讨,我们期望揭示生物质资源化学转化的深层机理,探索功能材料在极端环境下的适应性机制,并推动生物质基材料在高端制造与民生领域的规模化应用,为全球可持续发展贡献中国智慧。