轻工学院司传领团队在木质纤维素/液态金属复合材料功能化设计及应用方面取得重要进展

日期：2025-04-14 | 阅读次数：

近日，天津科技大学轻工科学与工程学院司传领教授团队，针对木质纤维素/液态金属复合材料的功能化调控及应用进行了研究，相关工作以题为“Lignocellulose-Mediated Functionalization of Liquid Metals toward the Frontiers of Multifunctional Materials”发表在材料科学领域国际顶级期刊《Advanced Materials》，并被遴选为封面文章（图1）。轻工学院2023级博士研究生李威为该论文第一作者，司传领、朱礼玉、王冠华以及徐婷教授为通讯作者，天津科技大学为唯一单位。

图1.该工作被遴选为《Advanced Materials》封面文章

液态金属凭借其优异的自修复性、良好的生物相容性、优异的流动性以及粘附性等特性在柔性电子、生物医学和能源储存等前沿研究领域快速兴起。然而，液态金属在实际应用过程中仍面临表面易氧化、形态难调控等诸多严峻挑战。对液态金属的形态及组装行为进行精确设计和调控以实现更灵活的应用范围和场景是亟待破解的关键问题。木质纤维素材料具有丰富的羟基和羧基等功能基团，能够与液态金属形成强化学键，从而增强复合材料的润湿性、粘附性和界面相容性。因而，木质纤维素不仅是充当液态金属的理想支撑基质，还能够根据不同的应用需求，对木质纤维素/液态金属复合材料的微观界面和结构进行精准调控，从而充分发挥木质纤维素以及液态金属的特性。

图2.木质纤维素/液态金属复合材料的设计制备、结构调控、现存挑战和未来应用

该工作首先对液态金属的理化特性进行了系统梳理，然后详细分析了木质纤维素调控液态金属形态和组装行为的优势和特性，重点研究了木质纤维素和液态金属通过3D打印、封装、共混等多样化的调控策略。文章还详细研究了木质纤维素/液态金属复合材料在柔性传感、能源储存以及光热转换等领域的最新应用。基于对木质纤维素和液态金属材料的多年研究，该工作也阐释了木质纤维素/液态金属复合材料的现存挑战和未来发展趋势（图2）。

近年来，轻工学院司传领教授团队在造纸纤维原料及林木生物质材料高值利用领域持续开展研究，成果先后在Energy & Environmental Science、Angewandte Chemie International Edition、Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、Nano-Micro Letters、Energy Storage Materials及Carbon Energy等权威期刊发表。

全文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202415761