国家自然科学奖推荐书-中国林业科技网-国家林业局.doc

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1、一、学科评审组林业二、项目名称功能性无机纳米-生物质材料的创生与作用机理三、推荐单位国家林业局四、项目简介人类面临的资源与生态危机愈演愈烈，而我国要在人均资源占有率低、生态环境脆弱的国情下实现可持续发展，解决问题的重要途径之一就是研制高附加值生物质材料，发展新型生物质加工制造产业。针对传统生物质材料应用过程中难以克服的现实缺点，在保证其本身性质的基础上，赋予其特定的新型功能是研制高附加值生物质材料的必要途径。本项目以典型的生物质材料：木材及其热解得到的多孔炭为研究对象，研究其与无机功能纳米粒子复合设计合成功能生物质材料，研究无机

2、纳米粒子功能化生物质材料的构筑和作用机理,提升生物质材料的物理化学性能,实现传统生物质材料的功能化。项目主要研究成果如下：①超疏水性木材的仿生形成机理:针对木材吸水后尺寸不稳定的缺陷，通过仿生合成的先进方法，将纳米无机质ZnO、α-FeOOH的功能性引入到木材中，原位合成功能性纳米无机质，在木材表面形成一层类似荷叶表面的乳突的微纳结构，进一步采用低表面能有机质的表面修饰，得到超疏水性木材复合材料。分析了多步反应过程中，超疏水木材的形成作用机理，在微观水平上，揭示了木材超疏水的疏水原理。②多孔炭-TiO2协同作用机制及功能材料合成

3、机理研究：针对传统多孔炭应用过程中的现实缺陷，系统研究了多孔炭复合对TiO2晶相结构、能阈结构、微观形貌以及光催化活性的作用机制；系统研究了多孔炭孔结构、表面化学官能团结构对TiO2光催化活性的影响规律；探索了杂原子修饰对多孔炭复合光催化剂的活性提高机理；阐明了光照条件下TiO2对多孔炭的原位再生机理；揭示了多孔炭-TiO2的协同作用机制；合成出了吸附-光催化双功能多孔炭、吸附-光催化-热催化功能多孔炭系列功能炭吸附材料。③新型木材基电磁屏蔽材料的形成机理研究：针对木质建筑装饰材料电磁屏蔽性能上的缺陷，在木材表面超声波化学镀Ni

4、-P合金和耐腐蚀的Ni-Cu-P耐腐蚀的Ni-Cu-P三元合金，实现木材的电磁屏蔽功能。探索了自组装膜在木材表面化学镀过程中的“桥锁”作用，探索了非钯活化的短流程化学镀方法和机理，阐明了镀层与木材复合的机理，明晰了镀层的成分、形态与性能的关系。④新型木材-SiO2气凝胶纳米复合材的复合机理研究:在溶胶-凝胶法制备木材-无机质复合材的基础上，引入纳米气凝胶理论和超临界流体干燥单元操作，系统研究了木材-SiO2气凝胶纳米复合材的形成原理。通过现代分析手段揭示了SiO2气凝胶在木材中的分布和界面状态、结合的途径与方式等机理。项目发表论

5、文126篇，其中SCI收录66篇；出版著作17部；授权发明专利10件。本项目的研究成果对于指导功能性生物质材料的设计合成，提高生物质材料附加值，扩展生物质材料的应用领域具有重要的理论和现实意义。7五、主要完成人情况表姓名刘守新性别男排名1国籍中国出生年月1972年4月出生地辽宁朝阳民族蒙古身份证号230703197204252456归国人员归国时间技术职称教授最高学历博士研究生最高学位理学博士毕业学校东北林业大学毕业时间2002年3月所学专业林产化工电子邮箱liushouxin@126.com办公电话0451-82191502移

6、动电话13351003378通讯地址哈尔滨市和兴路26号东北林业大学邮政编码150040工作单位东北林业大学行政职务院长二级单位材料科学与工程学院党派共产党完成单位东北林业大学所在地哈尔滨单位性质高等学校参加本项目的起止时间1994年7月至2014年12月对本项目主要学术贡献：项目负责人，是功能生物质炭吸附材料学术思想提出者以及研究工作主要执行者，是超疏水木材研究工作执行者之一。发现了多孔炭与纳米氧化物半导体的协同作用现象；采用水解、溶胶凝胶和水热方法合成出了多孔炭与纳米TiO2复合材料，系统分析了多孔炭对纳米TiO2的微观形貌

7、、能阈结构、晶相结构、催化活性的影响规律，揭示了多孔炭对纳米氧化物半导体光催化剂的活性、结构调控机理，总结归纳出了孔炭对纳米TiO2光催化活性的题高机理。系统研究了活性炭光催化再生的实验条件和影响因素，揭示了光照条件下吸附饱和多孔炭的原位再生机理。在生物质炭材料表面及孔内原位生长合成纳米尺寸半导体氧化物，合成出了吸附-光催化、杀菌、吸附-光催化-热催化功能多孔炭材料以及多孔炭复合高活性催化剂，并建立了其对典型污染物的去除历程。代表性论文2、3、4、5的通讯作者；代表性论文1、2、3、4、5的第一作者。7姓名王成毓性别女排名2国籍

8、中国出生年月1978.12出生地辽宁本溪民族朝鲜身份证号21052119781203002x归国人员否归国时间无技术职称教授最高学历博士研究生最高学位理学博士毕业学校吉林大学毕业时间2007.7所学专业物理化学电子邮箱wangcy@nefu.edu.cn办公电话