单宁酸(TA)是一种多羟基的芳香族生物质，通过热重实验分析了TA的热性能，马弗炉加热实验观察TA的成炭过程，并采用KAS和Ozawa法计算其表观活化能，Satava法确定最概然机理函数。热失重分析表明：TA在182 ℃左右时进入快速失重状态；达到800 ℃时，TA在氮气气氛中的残炭量为15.29%，在空气气氛中由于436~538 ℃温区的第二次快速失重使得残炭量为1.97%。宏观成炭实验发现：TA受热会形成膨胀炭层，其中100~200 ℃时出现空心状炭层，300~400 ℃时形成实心炭层，且膨胀明显、完整致密、光泽度好，有成为膨胀型阻燃剂中新型碳源的潜力。热分解动力学研究结果表明：TA在氮气气氛下的热分解表观活化能为494 kJ/mol，lgA为111.32，快速失重阶段的最概然机理函数为G(α)= [-ln(1-α)]^1/n，n=0.105 3，其热分解机理符合J-M-A方程，属于随机成核和核随后增长反应。

为促进生物质气化技术的发展及气化产物的利用，重点介绍了国内外生物质气化技术的发展及产业现状、气化炉类型及发展现状，提出了生物质气化技术的优缺点；同时，也发现虽然我国生物质资源丰富且生物质具有可再生性、污染较小、蕴藏量大、分布广泛、零碳排放等优异的特点，但由于其收-储-运体系不完善、资金链短缺及副产物较多等一系列问题导致其国际化困难。展望了我国生物质气化技术不仅要走扎实的基础研究和开发路径，也要考虑生物质气化技术的总体需求以及与其他技术的竞争等方面作为未来发展方向及重要攻关点，期望能为生物质气化技术的进一步发展及气化产物的高值化利用奠定坚实的基础。

刺激响应型水凝胶是一种快速发展的新型功能高分子新材料，该水凝胶可以主动感受外部环境的差异，并以体积的溶胀或收缩等特定的方式将其感受到的变化反映到外界，在生活和生产的众多领域中显示出巨大的应用潜力。生物质原料作为可再生的自然资源，近年来已被广泛应用于制备刺激响应型水凝胶，特别是随着可控/活性聚合、点击化学、动态共价键、超分子自组装、超分子聚集态调控等分子工程技术的快速发展和应用，能在一定程度上克服生物质大分子本身的结构缺陷，构筑出含有生物质原料分子独特结构的刺激响应型水凝胶，并促进了生物质利用的新型绿色合成策略、多功能化技术、简单模块化的合成工艺、现代生物技术等技术的发展。本文从刺激响应型水凝胶的刺激响应方法和类型出发，分别介绍了温度响应型、酸碱响应型、光响应型、电响应型、磁响应型和多重响应型6种类型水凝胶，重点阐述了生物质原料独特分子结构对刺激响应型水凝胶性能的影响机制，总结了不同环境响应型生物质基水凝胶在药物控释、生物组织工程、生物传感器、吸附材料、细胞培养和抗菌材料等方面的应用，并展望其未来发展方向。

首先介绍了生物基水凝胶材料的研究背景和应用现状，并根据交联机制的不同，对物理水凝胶和化学水凝胶进行了分类和阐述，接着以生物质原料作为划分依据，分别对纤维素、壳聚糖、蛋白质等生物基材料制备的水凝胶作了归纳性介绍，包括纤维素的溶剂体系、纤维素基水凝胶的制备及纤维素衍生化改性方法；壳聚糖基水凝胶的原料来源和改性方法, 以及通过其分子链上的胺基形成的静电相互作用和亚胺键等交联机制；蛋白质基水凝胶中多肽分子链β-折叠自组装的交联方式及其良好的生物相容性和生物活性等特点；淀粉、海藻酸钠、卡拉胶等亲水性天然高分子以物理或化学交联方式制备的生物基水凝胶。同时，对功能化生物基水凝胶在生物医学领域的应用进行了详细阐述，包括药物缓释和靶向传输、细胞培养基、组织修复支架、伤口敷料等。此外，还总结了生物基水凝胶作为吸附材料在环境领域的应用和研究，并对其在包装材料，驱动传感、光电催化等领域的应用进行了阐述。最后，归纳了生物基水凝胶面临的发展机遇和挑战，并对未来研究方向进行了展望。

以肉桂精油和肉桂醛为研究对象，采用滤纸片法、最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)法，研究二者对4种细菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和绿脓杆菌)和1种真菌(白色念珠菌)的抑菌效果；采用2, 2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺)阳离子自由基(ABTS⁺·)清除能力和铁离子还原/抗氧化能力(FRAP)，抑制酪氨酸酶活性的方法，对比二者的抗氧化和抑制酪氨酸酶活性。研究结果显示：二者对5种供试菌种抑制效果表现出不同敏感性，均对白色念珠菌的抑制效果最佳；综合MIC和MBC结果可知二者对供试菌种的抑制效果具有差异性，其中肉桂醛对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和绿脓杆菌抑制效果明显优于肉桂精油。肉桂精油抗氧化活性优于肉桂醛，16 g/L肉桂精油的ABTS⁺·清除率为94.1%，是肉桂醛的3倍，FRAP值为1 502 μmol/L，是肉桂醛的5.8倍。肉桂精油和肉桂醛均能显著抑制酪氨酸酶活性，肉桂精油对酪氨酸酶的半数抑制质量浓度(IC₅₀)为4.02 g/L，而肉桂醛对酪氨酸酶的IC₅₀小于1.25 g/L。

在椰壳活性炭表面浸渍CuCl₂，经二次炭化、活化工艺制得改性活性炭，当CuCl₂质量分数为0.3%、0.4%、0.5%和0.7%时，制得的改性活性炭分别标记为AC₃、AC₄、AC₅和AC₇。通过扫描电镜(SEM)、N₂吸附-脱附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对改性活性炭进行表征，在常温动态吸附装置中考察改性活性炭对气相苯的吸附-脱附性能。研究结果表明：改性后活性炭表面酸性含氧官能团减少，且铜在活性炭表面及孔隙内部主要以CuO和Cu₂O形式存在，随着浸渍CuCl₂质量分数的增加活性炭比表面积降低、孔容积减小，但微孔比表面积和比例提高，其中AC₅的微孔比表面积为733.20 m²/g，微孔比例达到72.99%。改性活性炭AC₅对气相苯吸附性能最佳，对5 mg/L苯的平衡吸附量为356.40 mg/g，平衡吸附时间118.80 min，较原料活性炭(AC_raw)均提高了33.38%，吸附性能优于有机气体滤毒盒(3M-3301 CN型和3M-6001 CN型)活性炭。AC₅经5次吸附-脱附循环测试后，吸附性能仍能保留80%左右。载铜活性炭通过苯分子中π键与Cu²⁺中空d轨道发生络合作用，将活性炭对气相苯的吸附作用由物理吸附为主转化为物理-化学联合吸附，从而提高吸附性能。

近年来，乙酰丙酸作为一种重要的生物基平台化合物吸引了广泛的关注，可合成多种具有高附加值的化学品，用于替代燃料、食用香料、塑化剂等领域，尤其是作为替代燃料为可持续发展提供了可行的参考方案。本文综述了近期生物质转化领域涉及乙酰丙酸酯催化合成的研究进展，介绍了乙酰丙酸酯化、糠醇醇解、单糖转化以及纤维素原料转化等方法催化合成乙酰丙酸酯的反应性能与机理，并对乙酰丙酸酯的合成进行了总结与展望。

以滤纸为原料，采用浓硫酸水解法制备纤维素纳米晶(CNCs)，以柠檬酸钠还原法制备金纳米粒子(GNPs)，并将GNPs与CNCs以不同质量比共混制备CNCs/GNPs复合虹彩薄膜；并在CNCs/GNPs体系中添加果糖, 研究了果糖对等离子吸收共振效应的影响。采用透射电镜、反射光谱、扫描电镜、偏光显微镜、红外光谱、X射线衍射、紫外-可见光谱和圆二色谱对复合薄膜进行分析，探讨了GNPs与CNCs以不同质量比复合时的结构与性能，以及果糖对体系的影响。研究结果表明：CNCs在成膜过程中发生了自组装，形成了左旋的手性层状液晶结构；复合薄膜具有明显的虹彩颜色，具有周期性层状结构和指纹织构，添加GNPs没有改变CNCs本身的官能团，但复合膜具有明显的等离子共振吸收峰并发生蓝移。添加果糖会使薄膜颜色产生红移现象的同时促进GNPs更加均匀地分散，从而增强GNPs的等离子共振吸收效应。GNPs和果糖的加入不会改变CNCs的晶型结构，对纤维素的结晶度也没有影响。

为探讨肉桂多糖的抗氧化活性，将肉桂水提物(CE)除蛋白得到粗多糖，通过纤维素DE-52离子柱和丙烯葡聚糖凝胶S-300进行分级分离得到肉桂中性多糖(CNP)。经凝胶渗透色谱(GPC)法测定CNP的相对分子质量(M_r)，柱前衍生高效液相色谱法测定肉桂中性多糖的单糖组分，通过甲基化法和核磁共振法测定其单糖的连接方式，采用体外化学模型研究CNP对DPPH·和ABTS⁺·的清除作用。研究结果表明：CNP的重均相对分子质量(M_w)为3 630；主要的单糖为葡萄糖；单糖的3种连接方式为1，4，5-Ac₃-2，3，6-Me₃-Glu、1，5-Ac₂-2，3，4，6-Me₄-Glu、1，5，6-Ac₃-2，3，4-Me₃-Glu。CNP清除自由基测定结果表明：在质量浓度为2 g/L时，CNP对DPPH·的清除率达到最大为84%，ABTS⁺·的清除率达到60%。虽然CNP对自由基的清除率比Vc低，但当CNP质量浓度较高(0.5 g/L)时对DPPH·的清除作用与Vc相当。因此CNP抗氧化活性良好，具有很好的开发价值。

以5-脱氢枞酸三苯胺-噻吩-2-甲醛与3，5-双(三氟甲基)苯乙腈为原料，分别在常温和加热回流的条件下反应，得到2个脱氢枞酸三芳胺基丙烯腈化合物：甲基(Z)-6-((4-(5-(2-(3, 5-双(三氟甲基)苯基)-2-氰基乙烯基)噻吩-2-基)苯基)(4-甲氧基苯基)氨基)-7-异丙基-1, 4a-二甲基-1, 2, 3, 4, 4a, 9, 10, 10a-八氢菲-1-羧酸盐(2)和二甲基6, 6'-(((1-氰基乙烯-1, 2-二基)双(噻吩-5, 2-二基))双(4, 1-苯撑)双(4-甲氧基苯基)氮杂二烯基)(E)-双(7-异丙基-1, 4a-二甲基-1, 2, 3, 4, 4a，9, 10, 10a-八氢菲-1-羧酸盐)(3)。探讨了化合物2和3的紫外吸收光谱、荧光发射光谱、溶致变色效应、聚集诱导发光(AIE)特性、热稳定性及电化学性能，并通过理论计算对其结构与性能的关系进行了进一步分析。研究结果表明：与三芳胺基丙烯腈化合物相比，引入脱氢枞酸骨架后，化合物表现出更大的斯托克斯位移、固体状态下更长的红光发射；化合物2表现出AIE特性，而化合物3不具有AIE特性；这两个化合物均具有较好的热稳定性和形态稳定性。脱氢枞酸骨架的引入使得2和3获得了更高的HOMO、LUMO能级，以及窄的带隙值。

以醋酸纤维素(CA)为原料，利用静电纺丝技术制备醋酸纤维素纳米纤维(CANFs)，脱乙酰化后得到纤维素纳米纤维(CNFs)，再通过原位聚合吡咯构建复合导电纳米纤维(CNFs-PPy)，结合纸电极组装柔性压力传感器。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜对材料进行表征，联用万能材料试验机和电化学工作站研究传感器机电性能，结果表明: 聚吡咯成功复合在纤维素纳米纤维表面，复合导电纳米纤维氮元素质量分数为24.8%；传感器在1~15 kPa压强载荷下的电流-电压曲线均保持良好的线性关系，相对电流变化率随压强增加而升高；传感器在低压强(0~0.99 kPa)范围内灵敏度高达1.77 kPa^-1, 在中压强(1.00~8.33 kPa)和高压强(8.53~15 kPa)范围内灵敏度分别为0.43和0.22 kPa^-1；传感器具有优异的信号可靠性和稳定性，循环加载3 000次器件的传感信号仍保持稳定；该传感器可以实现对手指触碰等外界压力变化的实时监测，为绿色柔性电子的发展提供了新思路。

通过改变溶剂体系及预处理条件，对酶解木质素(EHL)、碱木质素(AL)、木质素磺酸钠(SL)和糠醛渣(FR)，这4种类型的木质素在直接生物质燃料电池中的产电性能进行了一系列的研究，并对AL反应前后的紫外吸收光谱、红外光谱和¹H NMR谱图进行了分析。研究结果表明：AL的产电性能最好，开路电压可达392.7 mV，最大功率密度为0.198 W/m²。木质素在3种不同的溶剂体系中的发电性能不同，在NaOH溶液中的产电性能最好，在NaOH+苯甲酸钠溶液中最差。水浴加热预处理对木质素的产电性能有提高作用，温度越高，处理时间越长，木质素的产电性能会越好。木质素在经紫外光照射处理时，随着时间的推移，产电性能呈现先增大后减小的趋势，在经处理24 h时产电性能最好，开路电压可以提高到431.2 mV，最大功率密度提高到0.371 W/m²。经过在燃料电池中的氧化反应，AL的紫外吸收峰产生红移和增色效应，在红外光谱中羰基吸收峰增强，¹H NMR谱图中芳香族质子、酚羟基、脂肪族羟基的信号减弱，证明木质素的苯环结构已经受到一定程度的破坏，苯环上的羟基被氧化成了羰基结构。

研究了5-氯甲基糠醛(CMF)在纯水或水/丙酮体系中水解生成5-羟甲基糠醛(HMF)，探究了水解反应条件(如溶剂体系、碱中和剂、温度和CMF添加量等)对CMF水解的影响，并分析了其水解反应动力学。研究结果表明：水/丙酮体系有助于减少HMF的副反应，加入连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)可以进一步阻止腐殖质的产生；1 g CMF在10 mL水/丙酮体积比为1∶4的混合液中，添加0.35 g的CaCO₃，温度353.15 K下保温反应28 min，此优化水解条件下CMF转化率为97%，HMF得率可达85%，副产物乙酰丙酸(LA)得率为6%；添加Na₂S₂O₄后，HMF的分离得率可由50%提高到86%。动力学研究结果表明：在水/丙酮体系中CMF水解反应活化能为12.3 kJ/mol，水解速率常数k₁=5.56exp(-1.23×10⁴/RT)。

以木质素和间苯二胺为前体，通过简单的一步水热法合成了蓝色发光碳量子点(B-CQDs)，进一步通过硝酸氧化作用，合成了绿色发光碳量子点(G-CQDs)；通过紫外吸收光谱、荧光光谱、TEM、FT-IR和XPS对两种CQDs的光学性质和结构特征进行表征分析，并测试了G-CQDs的细胞毒性及细胞成像性能。结果表明：硝酸在G-CQDs的合成中起着重要的作用，硝酸的氧化作用使CQDs石墨N含量增加，石墨化程度加深，表面态被钝化，荧光发射波长红移。结构性质分析表明所制备的B-CQDs和G-CQDs主要由C、N、O这3种元素构成，表面都具有—OH、—NH、C—O和—COOH等丰富的亲水基团，在水中是单分散的，平均粒径分别为1.3和2.5 nm。光学性质分析表明B-CQDs和G-CQDs的特征激发波长分别为392和446 nm，对应的发射波长分别为488和514 nm。B-CQDs和G-CQDs分别表现出激发相关的发射行为和激发无关的发射行为。研究发现G-CQDs的可能发射机制属于基于共轭π-域的带隙荧光发射。所合成的G-CQDs具有优异的光致发光、稳定的荧光和低细胞毒性等优点，可以应用于HeLa细胞生物成像。

以香蒲花序为原料，NH₄H₂PO₄为掺杂剂，经酸性NaClO₂预处理、超声波细胞破碎处理、冷冻干燥、高温炭化制备N、P共掺杂香蒲基炭气凝胶(NPCA)。采用SEM、N₂吸附/脱附、XRD、XPS对NPCA的形貌、孔隙结构、晶相结构、表面化学组成进行表征，系统研究了掺杂量和炭化温度对NPCA电化学性能的影响。研究结果表明：NPCA是由无定形炭组成的三维网状立体结构；NPCA表面氮元素以吡啶氮(N-6)、吡咯氮(N-5)、石墨化氮(N-Q)和氧化氮(N-X)的形式存在，磷元素以P—O和P—C的形式存在。NH₄H₂PO₄的掺杂量和炭化温度影响NPCA的孔隙结构及表面化学结构。NPAC的较佳制备条件为：香蒲纤维素与NH₄H₂PO₄的质量比为1∶2，炭化温度800 ℃。此条件下制备的NPAC-2-800具有丰富的孔隙结构和表面官能团，比表面积为599.88 m²/g，总孔容积为0.27 cm³/g，微孔容积为0.20 cm³/g，平均孔径为3.69 nm，并且NPCA的N、P质量分数分别为5.69%和5.12%。电化学性能测试结果表明：在6 mol/L KOH溶液、三电极体系中，在1 A/g的电流密度下NPCA-2-800的比电容为249 F/g，比未掺杂NH₄H₂PO₄样品的比电容(106.7 F/g)增加了133.4%，并且具有较好的倍率性能。

以α-桐酸为原料，制备得到一系列N-(α-桐酸酰基)三唑类化合物：N-(α-桐酸酰基)-3, 5-二溴-1, 2, 4-三唑(3a)、N-(α-桐酸酰基)-1, 2, 4-三唑(3b)、N-(α-桐酸酰基)-3-巯基-1, 2, 4-三唑(3c)、N-(α-桐酸酰基)-5-硝基-1, 2, 4-三唑(3d)、N-(α-桐酸酰基)-1, 2, 3苯骈三唑(3e)、3-α-桐酸酰基-1, 2, 4-三唑(3f)、4-α-桐酸酰基-1, 2, 4-三唑(3g)，并用FT-IR、¹H NMR、¹³C NMR和MS对产物进行了确证。生物活性实验结果表明：化合物3a和3e对肝癌细胞Hep G2、直肠癌细胞DLD-1和乳腺癌细胞MCF-7均有抑制效果，化合物3d对乳腺癌细胞MCF-7的半数抑制浓度(IC₅₀，25.12 μmol/L)优于阳性对照5-氟尿嘧啶(5-Fu)的抗肿瘤效果。所有目标化合物对白色念珠菌均具有较好的抑制活性，但对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果不显著。化合物3e对白色念珠菌的IC₅₀达到22.69 mg/L，与阳性对照5-氟胞嘧啶的抗菌效果相近，具有作为药物开发的潜力。

以改性松香马来海松酸为原料，通过D-A加成、酰亚胺化等一系列方法合成了一种含偶氮苯基团的松香基表面活性剂4-马来海松酸乙酯基偶氮苯酚钠(E-MPA-AZO-Na)，并采用FT-IR和NMR表征其化学结构，通过采用表面张力法、尼罗红(NR)荧光探针法和偏光显微镜分析了它的表面活性和泡沫性能。研究结果表明：E-MPA-AZO-Na的临界胶束浓度(C_cmc)低至0.035 mmol/L，达到C_cmc时的表面张力(γ_cmc)为47.11 mN/m，最小截面积(a_min)为1.35 nm²，具有良好的表面活性。E-MPA-AZO-Na的浓度为0.375、0.750和1.500 mmol/L时均可形成稳定的泡沫。随着浓度的增加，E-MPA-AZO-Na的发泡性越好，泡沫粒径越小，形成的泡沫也越稳定；各浓度对应的泡沫半衰期分别为1 292、1 770和2 534 min，具有突出的稳泡性能。

将脂松香(GR)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)合成脂松香基甲基丙烯酸酯(GRGMA)，然后通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成乙基纤维素-脂松香-油脂基聚合物(EC-R-LMA)，并采用FT-IR、¹H NMR、DSC、TG/DTG、应力-应变测试对GRGMA及EC-R-LMA的结构和性能进行表征。研究结果表明：单体转化率均高于90%；随着GRGMA摩尔分数从10%增加至70%，EC-R-LMA的T_g从-61.3 ℃升高至62.58 ℃；当GRGMA摩尔分数从30%升高至35%，EC-R-LMA拉伸强度从0.41 MPa升高至0.50 MPa，经交联后，交联聚合物(BMI-EC-R-LMA)拉伸强度分别升高至1.04和1.27 MPa；此外，当GRGMA和LMA物质的量之比为1∶9和2∶8时，T_g分别为-61.3和-52.9 ℃，可用作压敏胶(PSA)，GRGMA充当PSA的硬单体，而不是增黏树脂。GRGMA摩尔分数从10%升高至20%，压敏胶180°剥离强度从0.56 N/cm升高至1.08 N/cm，持黏性能从2 h升高至大于72 h。

预处理是木质纤维原料以糖基平台为基础的生物炼制的关键步骤，在对目前常用的稀酸/碱、蒸汽爆破、高温热水、微波、亚临界CO₂、离子液体、低共熔溶剂、有机溶剂、研磨/粉碎、生物预处理等方法的优缺点及对后续酶解发酵研究进展进行综述的基础上，介绍了国内外基于Aspen Plus流程模拟和技术经济分析等在生物质原料经预处理联产乙醇和平台化学品的利用情况，最后总结了Aspen Plus计算机模拟技术在生物质原料经预处理生产乙醇方面存在的不足，提出了今后可以深入开展的研究方向。

以不同活性炭为吸附剂，在对活性炭进行常规指标、比表面积及孔结构、FT-IR、XPS和表面官能团分析的基础上，研究活性炭的孔径分布和表面性质对模拟润滑油中磨损元素吸附效果的影响。研究结果表明：活性炭的中孔孔容和表面羟基、羧基含量是影响吸附效果的关键因素，随着活性炭中孔孔容及表面羟基和羧基含量的增加，其对模拟润滑油中磨损元素的吸附效果不断提升。6种活性炭中，AC4对磨损元素的去除效果最佳，其中孔孔容达0.901 cm³/g，羧基和羟基总量达0.929 2 mmol/g。在吸附温度80 ℃、吸附时间60 min、活性炭添加量5%的最佳吸附工艺下，AC4对模拟润滑油中的Fe、Cu、Pb、Al去除率均大于95%。活性炭对磨损元素的去除效果显著优于木屑、活性白土、硅胶和机油滤芯用滤纸，表明活性炭可作为优良废润滑油再生吸附剂，也可用作高性能机油滤芯材料。