近日，我校生物质材料科学与技术教育部重点实验室陈志俊教授、李淑君教授团队取得研究突破。该团队提出了利用三聚氰胺甲醛树脂与天然木材原位热固化过程，促进天然木材中全纤维素和木质素的室温磷光发射。基于这一过程，可以将废弃木材转化为耐水和耐有机溶剂的绿色室温磷光材料。相关研究成果以Up-recycling of waste wood into value-added room temperature phosphorescent materials为题，发表于《自然通讯》（Nature Communications）期刊。
木材作为重要的可再生天然结构材料，在建筑、家具和功能材料领域应用广泛，随之产生的废弃木材残渣日益增多，但仅有约17%被回收利用。从提高资源利用率和降低环境影响（如木材腐烂降解产生的碳排放）角度看，木材回收至关重要。近期研究发现木材具有室温磷光发射特性，这归因于木材细胞壁中受限的木质素。然而，天然木材的室温磷光寿命仅为几十毫秒，难以满足实际应用需求。多数已报道的木材转化为室温磷光材料的方法仅依赖氢键等非化学键相互作用，易受化学试剂、湿度等外部环境破坏，室温磷光性能受损。针对成分复杂的废弃木材，亟需开发新的可靠转化方法。
废旧木材转化成室温磷光材料的过程示意图
近年来，陈志俊教授团队针对木材及其主要组分转化为高效室温磷光材料这一方向展开了系列研究工作。鉴于三聚氰胺甲醛树脂可以能提供刚性网络稳定三重态激子以实现室温磷光发射，且在木材工业中常用作高性能、安全且低成本的胶粘剂，研究团队使用具有三聚氰胺甲醛树脂对废旧木材进行处理，得到具有高效室温磷光发射的木质材料。通过研究发现，三聚氰胺甲醛树脂通过与木材组分产生共价和非共价相互作用，有效增强了天然木材的室温磷光发射；随后，以废弃木材为原料，将废旧木材浸泡在三聚氰胺甲醛树脂中，经热固化工艺将废弃木材转化为室温磷光材料，该种材料还具有在防伪胶水、3D成型材料、显示薄膜、防伪标签和泡沫材料等领域的应用潜力。
材料科学与工程学院博士研究生尹伟明为论文第一作者，陈志俊教授为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等项目支持。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63431-0
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