花青素是主要存在于植物中的一种黄酮类物质，具有较强的生物活性如抗癌、抗氧化等，广泛用于营养保健领域。大部分的花青素是通过物理或化学的手段从植物中直接提取，但是该方法产量低，受到时间、地域以及季节的限制，同时提取到的花青素多为混合物。近年来，花青素的生物合成受到研究人员的广泛关注，由于生物合成花青素过程可以人为控制，而且得到的产品纯度较高，因此受到广泛的研究。独立的花青素不能稳定存在于环境中，需要经过糖基化、酰基化、甲基化等修饰才能增加其稳定性，修饰后的花青素已能通过微生物合成并且在培养基中看到明显的颜色变化。综述了花青素的生物合成途径，以及修饰方法；简单介绍了从植物中提取、微生物合成花青素的制备技术，分析了影响花青素合成的因素，最后展望了花青素未来研究的方向。

木质素是自然界中含量丰富的可再生芳香族聚合物，其结构复杂并与碳水化合物之间存在致密连接，这使得木质素难以高效分离。低共熔溶剂（DES）是一种新型绿色离子液体，凭借着独特的物化性质已被成功应用于木质素的溶解和分离。本文从低共熔溶剂溶解木质素及其相关机理出发，综述了低共熔溶剂分离提取木质素的研究进展，重点阐述了木质素在分离提取过程中受DES的组成、配比、酸碱度、官能团，体系的水含量，原料，反应时间、温度，外加催化剂、共熔剂及其他辅助方式的影响，并介绍了DES提取分离所得木质素产物低共熔溶剂木质素（DESL）的结构特征，最后对DES在木质素分离提取方面的研究工作进行了总结与展望。

介绍了醋酸纤维素（CA）的亲水性、韧性、热塑性和生物降解性等性能特征，总结了3种不同醋酸纤维素的基本结构和市场应用情况，指出现阶段的CA还存在高温热稳定性差、机械强度低、膜易被污染等缺点。分析了物理改性和化学改性对CA性能的影响，指出聚合物的化学反应可以改变CA的结构或性质，使CA的耐污性、热塑性、选择性及重复利用性得到很大改善；而物理改性则可以提高CA膜的孔隙率和热稳定性，使膜的机械强度、金属离子排除率和水通量得到提高。对近年来CA在海水淡化、吸附烟气中有毒物质、制备生物医学膜、药物传递、组织修复再生、生物传感、户外防护及空气净化等方面的应用进行了概述，并对CA的市场前景和发展趋势进行了展望。

纳米纤维素作为一种拥有良好生物相容性和可降解性的天然材料，拥有独特的结构和优异的机械性能，已经广泛应用于锂离子电池（LIBs）电化学储能系统的构建，并取得了显著的进展。本论文以先进储能设备LIBs和绿色材料纳米纤维素的应用为背景，概述了纤维素纳米纤维（CNF）、纤维素纳米晶体（CNC）和细菌纤维素（BC）的制备和改性方法，并对纳米纤维素在LIBs领域的应用研究进行综述。主要分为3个方面：1）纳米纤维素基柔性LIBs电极；2）纳米纤维素衍生的炭材料作电极；3）纳米纤维素衍生的电池隔膜。最后，分析了该领域的一些问题，并进行了总结和展望。

综述了近年来国内外学者们提出的新型纤维素溶剂体系，包括水相溶剂体系（氢氧化钠/水、碱/尿素/水和NaOH/硫脲/水、季铵盐/水和季鏻盐/水、熔融无机盐水合物）和有机溶剂体系（氯化锂/N，N-二甲基乙酰胺、离子液体、低共熔溶剂）溶解纤维素的能力及溶解机理，并探讨了不同溶剂体系的优缺点，为未来纤维素绿色溶剂开发利用提供参考。

以二氯化-N, N'-二(3-氢化松香酰氧-2-羟丙基)四甲基乙二胺(DHRT)为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，采用溶胶-凝胶和水热合成的方法，分别制备了中空介孔二氧化硅微球SiO₂-1和SiO₂-2。利用SEM、TEM、FT-IR、XRD和氮气吸附-脱附对SiO₂-1和SiO₂-2进行表征分析，结果表明：两种方法均已成功制备了具有无定形结构的二氧化硅微米球；随着模板剂用量(0.1~1 g)的增加，二氧化硅粒子间团聚现象逐渐消失，SiO₂-1主要为带有花纹的松散状微米球，SiO₂-2为壁厚80~85 nm的中空微米球。不同模板剂用量(0.3~1 g)制备的SiO₂-1的平均粒径分布在0.22~0.33 μm，SiO₂-2的平均粒径分布在0.34~0.41 μm。DHRT用量0.7 g时，两种方法制备的SiO₂-1-0.7和SiO₂-2-0.7形貌和粒径相对较好，比表面积分别为561.52和463.41 m²/g，累积孔体积分别为0.35和0.42 m³/g，平均孔径分别为2.56和3.66 nm。通过Zeta电位分析表明：SiO₂中空介孔结构的形成主要是由正硅酸乙酯水解缩聚得到的低聚物与模板剂之间的协同自组装过程引起的。

石油资源日渐枯竭、白色污染日趋严重，以木质纤维素资源为原料制备生物基聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)已成为生物炼制与绿色化工领域研究的热点之一。与广泛应用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)等石油基塑料相比，PEF不仅具有优异的热性能和机械强度，而且在气体阻隔性能上的优势更为明显，被认为是PET的完美替代品。然而，PEF存在断裂伸长率过低、产品颜色深、难以降解、深结晶速度慢等问题，因此，在实际应用中需要对其进行改性。本文重点综述了PEF改性研究的进展，包括共聚、共混等多种改性方法；总结了催化剂类型、不同二醇或二酸改性单体、反应进行方式以及添加剂等对PEF性能影响的规律，并展望了改性PEF的发展趋势和应用前景。

将缩合单宁降解为相对分子质量较小的单宁低聚体或单体，对于提高其生物利用度和高附加值利用具有非常深远的意义。在全面地综述了缩合单宁在微生物降解（真菌和细菌）、化学降解（酸降解、碱降解、贵金属催化降解和生物酶解法）、树脂催化降解等领域取得的研究进展之后，对当前缩合单宁降解存在的问题及解决方案进行了总结和归纳，并展望了未来的发展方向。

以氧化石墨烯（GO）和纤维素纳米纤维（CNF）为原料，制备了高导电纤维素基RGO/CNF/RGO（RCR）导电薄膜，将氧化石墨烯@聚吡咯（GO@PPy）活性材料沉积到薄膜的两侧，制得了具有导电各向异性和良好柔韧性的一体化柔性薄膜，进一步将液体电解质渗透到复合膜中，铜箔作为集流体，制备了一体化三明治结构超级电容器。通过扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对薄膜的形貌及表面元素进行了分析，并以堆积式和凝胶式电容器为对照，对一体化电容器的电化学性能进行了对比分析。结果表明：PPy包覆在GO的表面，并且以GO@PPy的形式沉积到了RCR薄膜表面，形成了400 nm左右的赝电容层。在5 mV/s的扫描速率下，一体化、堆积式和凝胶式电容器的面积比电容达到最大，分别为28.5、28.1和33.8 mF/cm²，当扫描速率增加到200 mV/s时，面积比电容分别降至4.6、3.2和1.1 mF/cm²，可以看出一体化电容器的稳定性更高；一体化电容器紧密无缝的连接方式可以有效避免相邻元件之间的相对位移及脱落，有效降低了电子/离子转移的电阻。同时一体化电容器还表现出更好的柔韧性，在弯曲测试时其电性能保持稳定。当电流密度为0.2 mA/cm²时，一体化电容器的面积和体积比电容分别可达到64.8 mF/cm²和31.0 F/cm³，表现出优异的电化学性能。该一体化电容器的制备为可穿戴电子器件的发展提供了新方法。

以大豆蛋白（SPI）和丙烯酰胺（AAm）为原料，过硫酸铵（APS）为引发剂、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBAA）为共价交联剂、CaCl₂为离子交联剂、N，N，N'，N'-四亚甲基乙二胺（TEMED）为促进剂，制备了一种新型的大豆蛋白/聚丙烯酰胺（SPI/PAAm）复合水凝胶，分析了其结构和力学性能，并研究了其作用机制。结果表明：该复合水凝胶具有离子交联的大豆蛋白聚合物网络和共价交联的聚丙烯酰胺聚合物网络组成的双网络结构，其中，大豆蛋白离子交联网络用于分散外应力和耗散能量，聚丙烯酰胺共价交联网络用于保持形状。双网络结构的协同作用，赋予了水凝胶高弹性、高压缩性及抗疲劳特性。对水凝胶的形貌分析发现：该水凝胶呈现均匀的网孔结构，大豆蛋白均匀分布在复合水凝胶内部。对水凝胶的力学性能分析表明：该水凝胶表现出高弹性和高压缩性能，在经历80%的压缩应变循环压缩10次过程中，可迅速回复到初始状态，而不发生塑性变形和结构破坏；同时还具有优异的韧性和抗疲劳特性，在分别经历20%、50%及80%的压缩应变循环压缩100次后仍可保持形状完整，应力保持率分别为90%、95%和104%，塑性变形率分别为3.1%、5.9%和8.4%，能量损耗系数< 0.3。

优质松树资源是松脂可持续、高附加值、精细化学利用的基础。根据松脂化学组成及结构特点，结合对松脂资源及其深加工利用产业现状的分析，从松脂精细化学利用角度讨论了个性化松脂资源需求。从松脂生产、加工、利用及效益等不同角度来看，需要具有产脂力强、产脂时间长、松脂品质好、易于加工等优良性能的集约化优质松脂资源，而从深加工利用角度看，更需要具备品质优良、有效成分含量高、化学组分均衡或特异性成分突出等特性的个性化松脂资源。研究选育能特产的个性化松脂资源，诸如海松酸型松香、异海松酸型松香、南亚松酸型松香、α-蒎烯型松节油、β-蒎烯型松节油、3-蒈烯型松节油、β-水芹烯型松节油、长叶烯型重松节油等产品对于松香、松节油的精细化、高附加值深加工利用具有重要的科学意义和应用价值。建议围绕马尾松、思茅松、湿地松、湿加松、南亚松等主要采脂树种，有针对性地开展松脂化学、精细化学品、基因组学、代谢组学、遗传育种、资源培育、林产化工等相关学科既交叉又综合的个性化研究工作。

纳米纤维素是从天然纤维素中提取的一种纳米级纤维素，它不仅具有纤维素的基本特征，还具有因纳米尺寸带来的大的比表面积和独特的强度以及光学性能，但纤维素中存在的游离羟基具有亲水性，使纳米纤维素材料在潮湿环境中的挺度下降，这限制了它的应用领域，因此，对纳米纤维素进行疏水改性可扩大其适用范围。本文综述了近年来对纳米纤维素进行疏水改性的方法，主要包括物理吸附改性、酯化/乙酰化改性、接枝共聚改性、硅烷偶联剂改性等，总结了上述方法的研究成果及优缺点，对今后的发展方向做出展望，以期为疏水改性研究提供借鉴和参考。

由腰果壳液中提取的腰果酸与环氧氯丙烷反应合成了腰果酸环氧树脂-Ⅰ（EACA-Ⅰ），再进一步侧链环氧化得到腰果酸环氧树脂-Ⅱ（EACA-Ⅱ），并采用HPLC、FT-IR和NMR表征了两种环氧树脂的化学结构。EACA-Ⅰ和EACA-Ⅱ的环氧值分别为3.7和6.0 mmol/g，25℃时黏度分别为80和300 mPa·s。采用差示扫描量热（DSC）仪和热重分析（TGA）仪，对环氧树脂与甲基六氢邻苯二甲酸酐（MeHHPA）和异佛尔酮二胺（IPDA）的固化反应特性和固化物耐热性能进行了探讨。研究结果表明：这两种环氧树脂与MeHHPA的固化过程放热缓和，而与IPDA的固化过程放热剧烈；与MeHHPA的固化物具有较好的热稳定性能，起始分解温度大于371.6℃，失重峰温417.5℃。

采用玉米秸秆碱木质素部分替代苯酚与甲醛反应合成木质素基酚醛树脂，并利用正戊烷、正己烷、活性炭负载正己烷3种发泡剂，经过物理发泡、高温炭化分别制备得到木质素基泡沫炭CF-P、CF-H和CF-ACH。研究结果表明：不同发泡剂发泡制备得到的木质素基酚醛泡沫均具有良好的热稳定性，经800℃热分解后的最终炭收率依然为47.95%；木质素基酚醛树脂泡沫炭为非石墨化无定型炭，孔形呈球形或椭球形，孔径分布在20~300 μm之间；3种泡沫炭表观密度在0.15~0.55 g/cm³之间，最高压缩强度可达13.13 MPa；CF-P、CF-ACH、CF-H比表面积分别为471.22、186.72和42.08 m²/g，开孔率都大于64%，微孔面积百分比均在77%以上。

以5-氨基-1-戊醇（P）、1，4-丁二醇二丙烯酸酯（BUDA）和胺基官能化甲氧基聚乙二醇（mPEG-NH₂）为原料，通过自组装方法合成了传统pH敏感型胶束BUDA-P（mPEG-NH₂）（BPAU）；再以三烯漆酚苯硼酸胺衍生物（URU-NH₂）为疏水单元，半乳糖（Gal）为识别单元，合成了pH敏感型纳米胶束BPAU-NH₂-Gal。以紫杉醇（PTX）为受试药物，采用透析法制备了纳米载药胶束（PTX@BPAU-NH₂-Gal）。通过核磁共振（NMR）、凝胶色谱（GPC）、表面张力、Zeta电位分析对胶束的结构、重均相对分子质量（M_w）、临界胶束浓度（CMC）、Zeta电位进行了表征，采用透射电镜（TEM）表征载药胶束的形貌，动态光散射法（DLS）测定了其粒径。采用高效液相色谱（HPLC）法测定了胶束对PTX的包封率和载药量，动态膜透析法考察了载药胶束在体外不同pH值条件下的释放特性和HepG2细胞摄入性能。研究结果表明：漆酚BPAU-NH₂-Gal胶束已经成功合成，胶束BPAU-NH₂-Gal的M_W值约为15 550，分散指数（PDI）为1.49，CMC值约为90.29 mg/L，Zeta电位值为29.7 mV。载药胶束PTX@BPAU-NH₂-Gal外观呈不规则椭圆结构，平均粒径为195 nm左右；对紫杉醇的包封率为92.51%，载药量为31.76%；在pH值4.5时，其药物释放量明显高于其在pH值为6.8、7.4时的药物释放量，具有明显的pH响应性；该载药胶束表现出对人体正常肝细胞LO2的低毒性，胶束质量浓度为200 mg/L时，LO2细胞存活率仍大于93%；在pH值4.5条件下，人肝癌细胞HepG2对该载药胶束具有很强的摄入能力。

以甜橙油和红橘油及其主要成分柠檬烯为目标样品，研究其对ABTS⁺·、DPPH·和O₂^-·的清除能力和总抗氧化能力，及其体内抗氧化的能力和对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和绿脓杆菌的抑制能力。研究结果表明：红橘油对ABTS⁺·、DPPH·的清除效果最好，清除率25%时的质量浓度（IC₂₅）分别为1.481和24.824 g/L，柠檬烯对O₂^-·的清除效果最优，0.8 g/L时，清除率为32.86%。柠檬烯、甜橙油和红橘油的铁离子还原/抗氧化能力（FRAP）值相当接近，且均弱于阳性对照BHA。在100 mg/L时，红橘油与柠檬烯对秀丽隐杆线虫体内过氧化氢酶（CAT）活性的提升效果相当，CAT活性在46 U/mg左右，为空白对照组的1.63倍。甜橙油、红橘油和柠檬烯对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑制效果相对较好，体积分数80%红橘油的抑制效果仅次于柠檬烯，对金黄色葡萄球菌抑菌圈直径11.03 mm，对大肠杆菌的抑菌圈直径9.88 mm。甜橙油和红橘油及其主要成分柠檬烯有较优秀的体内外抗氧化性能，且作用于金黄色葡萄球菌时表现为中度敏感状态。

采用密度泛函理论方法B3LYP/6-31G++（d，p）对5-羟甲基糠醛（5-HMF）的热解反应机理进行量子化学理论研究。研究结果表明：5-HMF可以脱去羟基侧链生成糠醛，反应能垒为322.8 kJ/mol；也可脱去醛基侧链生成2-糠醇，反应能垒为375.4 kJ/mol，说明在5-HMF的热解过程中糠醛的出现比2-糠醇要早。糠醛进一步热解可发生开环生成苯环，反应能垒为370.8 kJ/mol，说明呋喃环能够发生脱氧环化反应。5-HMF直接发生开环反应有水参与时生成链式烯醇类物质，无水参与时生成链式烯酮类物质，有/无水分子参与的反应能垒分别为287.6和279.1 kJ/mol，说明水分子的参与不利于5-HMF的开环。

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。

使用可溶性铑盐和三苯基膦乙醇溶液制备了催化剂RhCl（PPh₃）₃，并将其用作α-蒎烯加氢反应的催化剂。以α-蒎烯的转化率和顺式蒎烷选择性作为RhCl（PPh₃）₃催化性能的评价指标，考察了制备条件对RhCl（PPh₃）₃催化性能的影响，同时，探讨了RhCl（PPh₃）₃催化α-蒎烯加氢反应的较优条件和RhCl（PPh₃）₃的使用寿命及反应机理。研究结果显示：较适宜的催化剂制备条件为膦与铑物质的量比4：1，加热温度75℃，回流时间4 h。将该条件下制备的RhCl（PPh₃）₃用于α-蒎烯加氢反应，在较优的加氢反应条件下，即α-蒎烯4 g，以离子液体[BMIM]PF₆为加氢反应介质，离子液体用量4 mL，反应温度120℃，反应压力1 MPa，转速800 r/min，催化剂RhCl（PPh₃）₃用量5%，反应时间3 h，α-蒎烯的平均转化率达到99.49%，顺式蒎烷的平均对映选择性为96.73%。离子液体催化剂体系与产物分离容易，可循环使用，使用2次，转化率仍能达到91.19%。离子液体为介质，RhCl（PPh₃）₃的催化反应机理为“离子介质-中心金属-底物”的相互作用，带电荷的离子液体与中心金属Rh的相互作用，使得其他配位体如Cl^-等的配位能力减弱，从而有利于烯烃的配位活化。

由CO₂等温室气体排放带来的全球变暖问题是目前最严峻的环境问题之一。因此，利用多孔炭材料作为其高效吸附材料的研究得到了广泛的关注。系统综述了近年来用于CO₂吸附的5种多孔炭材料，即煤/石油焦基活性炭、生物质多孔炭、炭气凝胶、金属有机骨架衍生物和碳纳米材料，以及多孔炭材料主要的4种制备方法（高温炭化与活化法、水热炭化法、溶胶-凝胶法和模板法），并重点讨论其结构与CO₂吸附性能的关系；随后对多孔炭材料的孔结构和表面化学性质吸附CO₂的机理进行总结。最后，提出多孔炭材料吸附CO₂发展过程中尚待解决的问题，并对其未来的发展方向进行了展望。