3月16日（周六），DT新材料 & 材視在線舉辦第九屆生物基大會(Bio-based 2024)-青年科學(xué)家論壇, 本次線上論壇共有 6 位評委專家，19 位青年科研工作者參與，報告議題涉及秸稈利用、纖維素功能材料、木質(zhì)素解聚、呋喃二甲酸、生物質(zhì)活性包裝等多個行業(yè)熱點議題，累計在線觀看人次突破 3900人，參會人群覆蓋高?？?、科研院所、企業(yè)機構(gòu)、政府園區(qū)、投資服務(wù)等。
經(jīng)權(quán)威評選，本屆青年科學(xué)家論壇共有 6 位青年科研工作者榮獲新葉獎-明日技術(shù)之星獎項，獎項將于第九屆生物基大會現(xiàn)場頒發(fā)。
01
纖維素專題
1 纖維素基光功能材料
本報告以纖維素作為有機室溫磷光的基體材料，通過化學(xué)修飾對纖維素鏈上豐富的羥基進行衍生化，結(jié)合纖維素鏈間的強相互作用力，設(shè)計并制備了系列不同結(jié)構(gòu)、功能性且易加工的纖維素基有機室溫磷光材料。
2 纖維素功能性超疏水涂層的制備和應(yīng)用
本報告介紹纖維素功能性超疏水涂層的制備和應(yīng)用。通過引入其他功能性成分，可以實現(xiàn)其多功能的應(yīng)用，比如引入光熱組分，可以制備光熱涂層，引入TiO2顆粒賦予涂層光催化抗菌性能。另外，在紙質(zhì)防水包裝領(lǐng)域，也具有應(yīng)用潛力。
3 基于動態(tài)共價鍵的纖維素共價自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)（CANs）的設(shè)計合成及性能研究
本報告首次利用縮醛基共價適應(yīng)性纖維素網(wǎng)絡(luò)（ACCs）合成了具有機械可調(diào)性的纖維素基熱固性塑料。通過使用不同的交聯(lián)密度和交聯(lián)劑來探索結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，ACCs的機械性能和熱性能受到這些因素的強烈影響。此外，基于縮醛鍵的動態(tài)交換反應(yīng)，研究了這些 ACCs的再加工、焊接和形狀記憶性能。
4 纖維素基納濾膜的制備及其深度水凈化研究
本報告以竹纖維素為支撐材料，采用界面聚合、交聯(lián)改性、層層自組裝等策略構(gòu)建一系列環(huán)境可持續(xù)的竹纖維素基復(fù)合納濾膜。精確調(diào)控納濾膜的微納結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑薄厚度、小孔徑，具有高強度的納米纖維素復(fù)合納濾膜，建立膜水通量的衰減動力學(xué)模型。
5 多功能開關(guān)型纖維素基水性涂料的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備與性能
本報告總結(jié)分享多功能開關(guān)型纖維素基水性涂料的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備與性能，為纖維素的下游應(yīng)用及生物質(zhì)高值化創(chuàng)新利用提供了新思路。
02、木質(zhì)素專題
1 非質(zhì)子溶劑/醇鹽體系中木質(zhì)素的溫和解聚及產(chǎn)物自縮合阻斷機制研究
本報告利用四氫呋喃（THF）/二甲基亞砜（DMSO）混合溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，堿金屬醇鹽作為反應(yīng)試劑，構(gòu)建木質(zhì)素β-O-4醚鍵定向降解轉(zhuǎn)化的非質(zhì)子溶劑反應(yīng)體系，進一步提高β-O-4醚鍵降解路徑的選擇性，并阻斷產(chǎn)物自縮合反應(yīng)，為木質(zhì)素定向轉(zhuǎn)化制備單酚化合物提供了新的研究思路。
2 具有原位保護功能的超分子低共熔溶劑預(yù)處理麥秸生產(chǎn)微生物油脂的研究
本報告構(gòu)建了一種新型超分子低共熔溶劑可有效解決麥秸預(yù)處理過程中木質(zhì)素縮聚和再沉積的問題。探討了超分子低共熔溶劑對麥秸組分、酶解率和產(chǎn)微生物油脂的影響，同時探究了該體系對麥秸的作用機制，超分子低共熔溶劑（超分子低共熔溶劑為木質(zhì)纖維素全組分分離和升級利用提供了新的方法。
3 具有三維單離子納米纖維網(wǎng)絡(luò)的木質(zhì)素基超薄全固態(tài)聚合物電解質(zhì)在鋰電池中的性能研究
固態(tài)鋰電池是下一代高安全性和高性能電池的理想候選材料。木質(zhì)素衍生的超薄全固態(tài)復(fù)合聚合物電解質(zhì)厚度僅為 13.2 ?m，具有由單離子木質(zhì)素基鋰鹽和聚偏二氟乙烯-共六氟丙烯為骨架，聚環(huán)氧乙烷/雙亞胺鋰為填料組成的三維納米纖維離子橋網(wǎng)絡(luò)。本報告為實現(xiàn)固態(tài)鋰離子電池的高拉伸強度和電化學(xué)性能的超薄木質(zhì)素基電解質(zhì)提供了一種可行的策略。
03
包裝專題
1 紙漿模塑無氟拒水拒油技術(shù)的研發(fā)
本報告通過納米雜化，微納米纖維交織和接枝改性制備無氟拒水拒油劑，并通過熱壓技術(shù)和高壓噴涂技術(shù)涂附在紙塑表面，填充表面空隙，降低表面能和增加接觸角，最終實現(xiàn)全無氟、低成本、制備簡單的紙漿模塑拒水拒油產(chǎn)品的研發(fā)，同時解決了生物質(zhì)（農(nóng)林廢棄物）的高值化轉(zhuǎn)化。
2 紡織廢棄物高值利用及其在活性包裝中的應(yīng)用
本報告利用硫酸水解法和三步氧化法證明了從紡織廢料中直接提取CNCs的可能性。此外，我們還用 N-鹵胺對所獲得的CNCs進行了改性，結(jié)果證實改性后的CNCs可作為抗菌納米填料用于商用塑料薄膜中，還比較了CNCs的不同抗菌改性，發(fā)現(xiàn)涂覆改性CNCs可使聚乳酸薄膜具有優(yōu)異的抗菌活性和性能。
3 玉米秸稈芯基功能膜制備及其在活性包裝中的應(yīng)用
本報告利用玉米秸稈芯微粒微觀無孔的優(yōu)勢，結(jié)合纖維素納米纖維的自組裝效應(yīng)，制備出具有高水蒸氣阻隔性的薄膜材料?；诖?，利用氧化聚乙烯和驅(qū)蟲斑鳩菊提取物進一步提高復(fù)合膜的韌性及抗氧化性。
4 淀粉包合物抗菌食品包裝材料
本報告采用流延和輥壓法制膜工藝制備的高直鏈玉米淀粉/肉桂醛抗菌薄膜具有良好的力學(xué)性、理化性和抗菌性能。釋放率結(jié)果表明，該膜能減少CIN在貯藏過程中的揮發(fā)，有利于延長其抑菌效。
04
降解材料專題
1 生物基可降解聚酯的高性能化與降解調(diào)控
本報告將刺激可分解的生物基單體，如衣康酸、富馬酸、二硫鍵二酸、草酸等引入到聚酯的主鏈中，這些單元可破壞主鏈，短期內(nèi)降低聚合物分子量，顯著提高后續(xù)的生物降解速度。刺激分解單元的引入，賦予生物可降解聚酯數(shù)倍的強度模量和氣體阻隔性能提升，同時為降解過程按上開關(guān)，兼顧了使用穩(wěn)定性和快速降解。
2 秸稈的微納米化與改性及其在可降解高分子中的應(yīng)用研究
本報告利用LCNF增強可降解聚乳酸（PLA）復(fù)合材料以及聚乙烯醇（PVA）復(fù)合薄膜，利用LS增強聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）復(fù)合薄膜。研究了不同改性條件下所制備的微納米秸稈的微觀形態(tài)以及秸稈填料的本征特性對復(fù)合材料宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律以及調(diào)控機理。
05
FDCA專題
1 以可回收的催化系統(tǒng)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為 2,5-呋喃二甲酸（FDCA）
本報告探討了將生物質(zhì)直接轉(zhuǎn)化為 5-HMF，無需化學(xué)預(yù)處理，以及在不萃取 5-HMF 的情況下將 5-HMF 氧化為 FDCA 的方法。以菠蘿皮為原料可得 5-HMF 的產(chǎn)率為 83.68%，F(xiàn)DCA的產(chǎn)率為 87.37%，且CuMn2O4催化劑可以重復(fù)使用七次以上而不失其催化效率。
2 以可回收的催化系統(tǒng)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為 2,5-呋喃二甲酸（FDCA）
本報告以可回收的催化系統(tǒng)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為 2,5-呋喃二甲酸（FDCA），為FDCA 的原料開拓以及生物質(zhì)高值化創(chuàng)新利用提供了新思路。
06
其他專題
1 離子液體基綠色催化體系構(gòu)筑及CO2資源化利用研究
本報告利用其陰陽離子協(xié)同作用和對催化位點的可供構(gòu)筑，能夠?qū)崿F(xiàn)CO2高效綠色轉(zhuǎn)化合成當前重要的能源相關(guān)產(chǎn)品，如碳酸酯類、甲酸及衍生物等。并通過進一步探究離子液體催化機理和CO2分子活化機制，指導(dǎo)綠色體系的設(shè)計調(diào)控和規(guī)模放大，對于CO2的工業(yè)轉(zhuǎn)化和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義和廣闊的應(yīng)用前景。
2 非常規(guī)酵母細胞工廠創(chuàng)制與丁二酸的低pH生物制造
本報告通過失活琥珀酸脫氫酶和強化氧化TCA循環(huán)獲得一系列解脂耶氏酵母重組工程菌株，首次實現(xiàn)低pH條件下的丁二酸高產(chǎn)。這些菌株的轉(zhuǎn)化率偏低，難以滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求，嘗試在嚴格好氧酵母中創(chuàng)建還原丁二酸合成途徑以提高碳源利用效率，最終丁二酸產(chǎn)量、轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)力分別達到111.9 g/L、0.79 g/g葡萄糖和1.8 g/L/h，相關(guān)生產(chǎn)指標處于國際領(lǐng)先水平。
3 基于單寧酸超支化結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的高機械強度綠色 vitrimer
本報告以單寧酸和環(huán)氧植物油一步合成了基于無催化酯交換的全生物基vitrimer。單寧酸的多環(huán)結(jié)構(gòu)賦予材料高拉伸應(yīng)力，同時支化結(jié)構(gòu)擴大鏈自由體積，在無催化劑的條件下加快酯交換反應(yīng)、縮短松弛時間。材料在三次機械回收再生后拉伸應(yīng)力＞10 MPa。
新葉獎（明日技術(shù)之星）
一等獎 崔志勇 山東大學(xué)
二等獎 張金明 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
二等獎 李雨濃 中國科學(xué)院過程工程研究所
三等獎 孔維慶 東華大學(xué)
三等獎 胡晗 中國科學(xué)院寧波材料所
三等獎 張耿崚 臺灣中山大學(xué)
備注：
?。?）獲獎?wù)呖色@得優(yōu)秀報告證書與現(xiàn)金獎勵，一等獎1000元；二等獎800元，三等獎500元，在5月22-24日第九屆生物基大會現(xiàn)場由評委老師頒發(fā)獎品。
?。?）參與本次活動的所有報告人均可獲得報告證書，在5月22-24日第九屆生物基大會現(xiàn)場由組委會發(fā)放。
?。?）個別不能來生物基大會現(xiàn)場的參與者，可私下溝通獎品發(fā)放方式。
生物基行業(yè)風向標！
第九屆生物基大會（簡稱Bio-based 2024，5月22-24日，上海）以“尋找下一個零碳伙伴”為主題，聚焦全球范圍內(nèi)的生物基企業(yè)解決方案和產(chǎn)學(xué)研最新科技成果，探討如何把握雙碳時代，實現(xiàn)生物基材料的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。安踏、大眾汽車、歐萊雅、固特異輪胎、一汽、喜臨門、美的、伊利、吉利、李寧等多家終端品牌已經(jīng)參與，100+展商、110+嘉賓、500+企業(yè)，2000+行業(yè)代表等您來。
參會聯(lián)系：胡老師 18153592317（微信同號）
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