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【AM宁波材料所建所20周年专刊】功能性生物基热固性树脂研究进展
作者：，日期：2024-06-03

为实现工业可持续发展，人们对生物基热固性树脂的研发兴趣日益浓厚。除了可持续性之外，利用可再生原料的结构多样性制备具有定制功能的生物基热固性树脂非常值得期待。在自然界中，存在许多具有固有独特化学结构和功能性的生物基化学品，其中一些甚至难以人工合成。长期以来，人们一直努力尝试发现/设计生物基热固性树脂的功能特性，拓展其应用潜力和前景。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室新型热固性树脂团队刘小青研究员一直致力于生物基热固性树脂的相关研究。前期，通过分析、筛选多种生物基平台化合物，设计合成了系列高性能生物基热固性树脂。基于多年研究经验和成果，研究人员进一步聚焦于生物基化合物的结构特异性进行“量体裁衣”，有针对性地设计功能性热固性树脂，从而增加其相对于石油基产品的市场竞争力。近年来，团队开发了系列功能性生物基热固性树脂（ACS Sustainable Chem. Eng., 2020, 8, 16842; ACS Nano, 2021, 15, 12, 19490; Chem. Eng. J., 2022, 428, 131226; Adv. Mater., 2022, 2209545）。近日，团队受邀在国际知名期刊Advanced Materials上发表题为“Bio-based Thermosetting Resins: From Molecular Engineering to Intrinsically Multifunctional Customization”的综述文章（Adv. Mater., 2024, DOI: 10.1002/adma.202311242）。

文章系统总结了功能性生物基热固性树脂在抗菌、防污、阻燃、碳前驱体和刺激响应性等方面的最新进展（图1），重点介绍了如何通过生物基单体的选择、改性和利用来合成功能性热固性材料，并讨论了这些树脂的结构-性能关系和潜在应用，为功能性生物基热固性材料的进一步设计和应用提供了框架。文章指出，生物基热固性树脂的发展不能停留在概念阶段，单纯利用生物基原料简单替代石化原料，更重要的是充分利用生物基原材料的独特化学成分来开发功能独特的高分子材料，从而提高其市场竞争力，实现其健康发展。

赵伟伟副研究员为论文第一作者，刘小青研究员为论文通讯作者。上述工作得到国家自然科学基金（U23A20589、52003282、52003283）、浙江省自然科学基金（LR20E030001、LQ23E030006）、宁波市科技新2025重大专项计划项目（2022Z111、2022Z160、2022Z198）、宁波市自然科学基金（2022J302）以及浙江省领军型创新团队项目（2021R01005）的支持。

图1 功能性生物基热固性树脂

（海洋关键材料重点实验室 赵伟伟）