近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队通过深入解析生物质微观结构，提出了一种利用生物质天然纳米结构的全新的生物质表面纳米化策略，基于这种策略构筑了一种可持续新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。该策略巧妙地利用了木屑等生物质中天然的纤维素纳米纤维，将其暴露在木屑颗粒表面，并使其互相交联从而构筑无需任何粘合剂的高性能人造木材。运用这种策略所制备的人造木材在各方向上具有相同的力学强度，且超越了实木材和传统人造板。这种新型人造木材自下而上的制备方式使其在尺寸上将不受限制，可以克服大块实木材料的稀缺性，大大拓宽了这类木质材料的应用范围。另外，其还表现出优异的阻燃性性和防水性。在这种高性能人造木材中，微米级木屑颗粒的暴露着大量的纳米尺度的纤维素纤维，这些纳米纤维通过离子键、氢键、范德华力以及物理纠缠等相互作用结合在一起，微米级的木屑颗粒也被这些互相缠绕的纳米纤维网络紧密地结合一起形成高强度的致密结构，而无需添加任何粘结剂。这种结构特征带来了高达170 MPa的各向同性抗弯强度和约10 GPa的弯曲模量，远超天然实木的力学强度。此外，新型人造木材还显示出优异的断裂韧性，极限抗压强度，硬度，抗冲击性，尺寸稳定性以及优于天然木材的阻燃性。作为一种全生物基的环保材料，新型人造木材不仅不含任何粘结剂，还具有远超树脂基材料和传统塑料的力学性能，因此具有非常广泛的应用前景。 此外，这种由纳米纤维构成的网络也为制备木基纳米复合材料提供了一种新途径。通过将碳纳米管（CNT）掺入木屑颗粒间的纳米网络当中，可以获得导电智能人造木材，因碳纳米管能够在其中形成连续的三维网络，因此其具有比传统聚合物/碳纳米管复合材料更好的导电网络和更高电导率。基于这种智能人造木材的高导电性，它可以实现传感、自发热以及电磁屏蔽等多种应用。这种智能人造木材表现出了出色的电磁屏蔽性能（X波段超过90 dB），可以满足精密电子仪器屏蔽标准的要求。这种智能人造木材还可以在1.75 V低电压下（约等于两节五号电池的电压）实现自发热，可在5分钟内升至60摄氏度，这种在低电压下即可自发热木材可有效地确保自加热设备的安全性，同时减少能耗。 这项研究提出了一种生物质颗粒表面纳米化方法和策略，可用于构筑全生物质，不含任何粘结剂，具有优异的力学性能，可复合的新型人造木材。同时，这种全新的生物质表面纳米化策略也可以扩展到其他生物质（例如，树叶、稻草和秸秆等），并可以实现多功能化，有望用于制造一系列绿色全生物质的可持续结构材料，将进一步推动人造板行业向绿色、环保和低碳方向发展。

项目成果/简介:近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队通过深入解析生物质微观结构，提出了一种利用生物质天然纳米结构的全新的生物质表面纳米化策略，基于这种策略构筑了一种可持续新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。该策略巧妙地利用了木屑等生物质中天然的纤维素纳米纤维，将其暴露在木屑颗粒表面，并使其互相交联从而构筑无需任何粘合剂的高性能人造木材。运用这种策略所制备的人造木材在各方向上具有相同的力学强度，且超越了实木材和传统人造板。这种新型人造木材自下而上的制备方式使其在尺寸上将不受限制，可以克服大块实木材料的稀缺性，大大拓宽了这类木质材料的应用范围。另外，其还表现出优异的阻燃性性和防水性。在这种高性能人造木材中，微米级木屑颗粒的暴露着大量的纳米尺度的纤维素纤维，这些纳米纤维通过离子键、氢键、范德华力以及物理纠缠等相互作用结合在一起，微米级的木屑颗粒也被这些互相缠绕的纳米纤维网络紧密地结合一起形成高强度的致密结构，而无需添加任何粘结剂。这种结构特征带来了高达170 MPa的各向同性抗弯强度和约10 GPa的弯曲模量，远超天然实木的力学强度。此外，新型人造木材还显示出优异的断裂韧性，极限抗压强度，硬度，抗冲击性，尺寸稳定性以及优于天然木材的阻燃性。作为一种全生物基的环保材料，新型人造木材不仅不含任何粘结剂，还具有远超树脂基材料和传统塑料的力学性能，因此具有非常广泛的应用前景。 此外，这种由纳米纤维构成的网络也为制备木基纳米复合材料提供了一种新途径。通过将碳纳米管（CNT）掺入木屑颗粒间的纳米网络当中，可以获得导电智能人造木材，因碳纳米管能够在其中形成连续的三维网络，因此其具有比传统聚合物/碳纳米管复合材料更好的导电网络和更高电导率。基于这种智能人造木材的高导电性，它可以实现传感、自发热以及电磁屏蔽等多种应用。这种智能人造木材表现出了出色的电磁屏蔽性能（X波段超过90 dB），可以满足精密电子仪器屏蔽标准的要求。这种智能人造木材还可以在1.75 V低电压下（约等于两节五号电池的电压）实现自发热，可在5分钟内升至60摄氏度，这种在低电压下即可自发热木材可有效地确保自加热设备的安全性，同时减少能耗。 这项研究提出了一种生物质颗粒表面纳米化方法和策略，可用于构筑全生物质，不含任何粘结剂，具有优异的力学性能，可复合的新型人造木材。同时，这种全新的生物质表面纳米化策略也可以扩展到其他生物质（例如，树叶、稻草和秸秆等），并可以实现多功能化，有望用于制造一系列绿色全生物质的可持续结构材料，将进一步推动人造板行业向绿色、环保和低碳方向发展。

项目研究特点： 以我省丰富的生物资源，如劣质早米，特别是失去食 （饲）用价值的黄化陈米、稻杆等富含淀粉或纤维素的生物质废弃物为主 要原料，采用独特的、具有国际领先水平的液化技术，将黄化变质早米在 常压和液化剂水冷回流温度下液化为高活性的生物多元醇，转化率接近 100%。以生物多元醇为基本原料， 以多元有机酸为交联剂， 成功研制了新 型无甲醛的木材胶粘剂。 技术性能指标 ：通过检测该新型胶粘剂中为未检出甲醛与游离苯酚，

本项目针对人工速生林木材密度小、强度低的特点，研究开发出木材化学改性与干燥一体化工艺技术及装备。本技术能够大幅度提高速生材性能，同时解决了常规木材改性技术中改性剂浸透困难、环保性差，改性材功能单一、尺寸小，无法满足工业生产要求等问题；解决了传统木材改性技术工艺“先干燥-再浸渍处理-再二次干燥”的能耗高的问题。本项目技术获国家发明专利授权2项，已在多家企业应用。

项目简介：本项目采用葡萄糖改性的单体聚合，制备含糖聚合物，与具有阻燃性能、防腐、杀菌等功效的试剂组合，制备出高效的多功能阻燃剂，与目前市场上的简单无机阻燃剂相比，具有耐久性，高效性。本技术是在国外最新专利的基础上，加以改进后开发的，正在申报发明专利。改性高分子可以使得复配的其他助剂均匀分散，牢固结合在木材的表面，更加有效地浸入木材的表层，达到更好的效果。可用于板材、片材及复合材料。主要原料： 改性葡萄糖、环氧氯丙烷、丙烯酸酯、助剂、催化剂主要设备：普通反应釜及相关的配套设备小试技术，可技术转移及合作中试开发联系人： 河北工业大学化工学院 王家喜 13389075337

纳米增韧管道于上世纪70年代首先在欧洲发起并开始大量在工业与民用中推广应用， PPR 以其耐热、耐压、热熔连接、施工方便、价格适中等忧点深受市场欢迎。 1979年前后，我国工业与民用建筑给水与采暖用管开始用PPR塑料管道。然而，PPR管道 在应用上存在耐热温度低 (0～70℃) 、热水下耐压强度低、低温脆性大、高温蠕变大使用寿命 短、弹性模量大不能盘卷而无法满足埋地板下无接头的标准要求等缺点，阻碍了PPR在高温采 暖领域 (80～95℃) 的应用。为了扩大PPR管材的应用领域，必须对PPR进行改性。 项目设计研发的NFPP-RCT (NFβ晶型PP-R) 管道系统是由三层材料复合而成，内外层材料 通过改性具有阻隔、耐候、抗冲功能的β晶无规共聚聚丙烯PP-RCT (βPP-R) ，中间层为βPP-R与 纳米级镁盐复合而成的长效阻氧增刚增强层，具有阻氧、耐候、耐高温、耐高压、抗蠕变、抗 冲击的特点。总体材料设计水平先进，产品结构设计合理，能够大幅度提升产品质量。 采取的技术路线如下：采用纳米CaCO3作为载体制备负载型β晶型成核剂，并加入弹性体 和助剂，用DSC和XRD研究载体纳米CaCO3用量和负载型β晶型成核剂用量对成核PP结晶与熔 融行为和β晶含量的影响，并与传统β晶型成核剂庚二酸钙 (CaHA) 成核PP比较。 NFPP-RCT (NFβ晶型PP-R) 管道系统的优点包括：环境友好；节约能源；使用安全、寿命 长；性价比优；安装方便、美观大方；可修可补、维修方便。

研发阶段/n项目简介：吸声泡沫陶瓷材料是通过对高分子多孔材料载体的表面采用陶瓷材料加固和相应的后处理工艺研制而成，具有吸声性能好，抗腐蚀，消除光线反射，受潮后自动脱湿等特点，并且安装使用工艺简便。目前泡沫陶瓷吸声材料已经成功地应用于高速公路声屏障、铁路声屏障、城市轻轨声屏障、城市地下通道降噪吊顶、商业城以及办公大楼和体育馆的建筑声学装修、中央空调机房和柴油发电机房噪声治理和大型工业实验室等20多项各种环保降噪工程，受到用户好评。该项目荣获湖北省科技进步三等奖和国家发明专利，填补了国内空白，其成果已达

本项目是以铝溶胶为主要原料，通过溶胶凝胶制备技术，控制氧化铝陶瓷 纤维的组成，制备高性能的氧化铝柔性纤维，并通过针刺、烧结等工艺制备成 纤维毯、毡等制品。

该制品具有较高的环保性；在完成普通泡沫玻璃的制备工序后，即预热、发泡、退火，让制品进行晶化和核化处理使得泡沫玻璃中形成分布均匀的针状的晶体，可以极大的提高样品的强度。 耐火温度大于 1000℃，软化温度大于 700℃，抗压强度大于 15MPa，抗拉强度大于 15MPa。

本项目是以铝溶胶为主要原料，通过溶胶凝胶制备技术，控制氧化铝陶瓷纤维的组成，制备高性能的氧化铝柔性纤维，并通过针刺、烧结等工艺制备成纤维毯、毡等制品。