近日，材料学院彭锋教授团队以粘胶纤维工业副产物木聚糖为原料，成功制备了一类具有高韧性的木聚糖塑料（Xylan Plastic, XP），为木聚糖的高值转化提供了新的思路。该研究成果以“Xylan Plastic”为题发表于国际材料领域顶级期刊之一ACS Nano（IF=17.1）。

塑料制品为人们的生活带来了极大便利，然而废弃不可降解塑料的堆积对生态环境和人类健康造成了极大的危害。为了更好地解决塑料污染问题，发展新一代可持续塑料替代材料迫在眉睫，因此利用林木生物质资源制备可降解塑料的应用得到了广泛的研究。半纤维素，作为木质纤维生物质的三大组分之一，是重要的可降解材料制备原料。但由于半纤维素结构复杂，成膜性差，制备得到的半纤维素膜材料具有脆性，大大限制了其在实际生活中的应用。

本研究基于可持续的绿色原料，在TBAH/Urea体系下选取多种环氧甘油醚进行醚化改性制备XP。醚化交联构成的化学交联网络和氢键形成的物理交联网络构建了双交联网络耗散体系。在双网络协同作用下，XP具有较高的韧性，可折叠成不同的形状，大幅提升了半纤维基材料力学性能。同时，从含水和湿度两个方面探究水分子对XP力学性能的影响，提出水分子对XP具有增塑作用且不会对双网络结构产生永久性破坏。结合热压策略，采用“润胀-热压”的方式可再次得到XP，其力学性能在5个循环内保持不变。此外，XP具有优异的光学性能、良好的生物相容性和可降解性，在替代传统石油基塑料方面表现出巨大的潜力。

材料学院硕士生贾思雨为本论文第一作者，材料学院彭锋教授，饶俊博士为本论文的共同通讯作者。该工作得到了国家杰出青年科学基金项目（32225034）、国家自然科学基金面上项目（31971611）和高等学校学科创新引智计划（111 project, BP0820033）的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c02327