本書重點闡述了木材超分子科學的概念、研究框架、研究意義及未來研究趨勢；從木材組分間非共價鍵相互作用、木材纖維素聚集效應、細胞壁超分子結構解譯、木材超分子結構調控、木竹超分子界面構筑五個方面詳細地介紹了木材超分子科學的研究范疇；概述了木材超分子科學在木材氣凝膠、超強木質材料、木竹電極材料、木基彈性材料、可塑瓦楞木板、木質透明材料、木竹納米發電材料、木竹電磁功能材料、木基水凝膠等綠色新材料方面的研究現狀和應用前景。
木質纖維素氣凝膠的構建、調控及功能化機制，梁希林業科學技術獎自然科學獎一等獎，2021年，排名第1。
目錄
1 概論 1
1.1 木材科學與超分子科學的發展 2
1.1.1 木材科學的發展 2
1.1.2 超分子科學的發展 3
1.1.3 木材科學領域的超分子科學 4
1.2 木材超分子科學定義、框架及研究意義 8
1.2.1 木材超分子科學定義 8
1.2.2 木材超分子科學框架 9
1.2.3 木材超分子科學研究意義 9
1.3 木材超分子科學研究內容 10
1.3.1 木材超分子結構解譯 11
1.3.2 木材分子間的相互作用 11
1.3.3 木材超分子體系構筑 13
1.3.4 木材超分子聚集效應 15
1.4 木材超分子綠色新材料 16
1.4.1 木材氣凝膠 17
1.4.2 超強木質材料 17
1.4.3 木竹電極材料 18
1.4.4 木基彈性材料 18
1.4.5 木質透明材料 19
1.4.6 木基納米發電材料 19
1.4.7 木竹電磁功能材料 20
1.4.8 木基水凝膠 20
1.5 結論與展望 21
參考文獻 22
2 木材組分間非共價鍵相互作用 24
2.1 木材中的非共價鍵 25
2.1.1 木材中的非共價鍵類型 25
2.1.2 組分間的非共價鍵作用 31
2.2 非共價鍵相互作用的表征方法 39
2.2.1 表征分析法 39
2.2.2 成分分析法 40
2.2.3 性能分析法 43
2.2.4 理論計算 44
2.2.5 纖維素和基質成分之間的相互作用表征 47
2.3 非共價鍵動態響應 49
2.3.1 自適應 49
2.3.2 自愈合 54
2.4 本章小結 59
參考文獻 60
3 木質纖維素聚集效應 64
3.1 聚集體理論 64
3.1.1 聚集體概述 64
3.1.2 聚集體特性 65
3.2 木質纖維素聚集結構 68
3.2.1 纖維素 68
3.2.2 半纖維素 75
3.2.3 木質素 82
3.2.4 其他組分 87
3.3 聚集效應 88
3.3.1 磷光 88
3.3.2 熒光 90
3.3.3 結構色 92
3.3.4 光致發光 94
3.3.5 聚集誘導發光 95
3.4 基于聚集效應的應用展望 98
3.4.1 催化助劑 98
3.4.2 光子材料 98
3.4.3 能源存儲 99
3.4.4 生物醫藥 99
3.5 本章小結 99
參考文獻 100
4 細胞壁超分子結構解譯 105
4.1 各類細胞壁層結構 105
4.1.1 薄壁細胞 106
4.1.2 厚壁細胞 111
4.1.3 應力木中的細胞壁 113
4.2 細胞壁聚集體薄層結構特征 118
4.2.1 S1層纖維素聚集體空間結構 119
4.2.2 S2層纖維素聚集體空間結構 123
4.2.3 細胞壁S2層聚集體薄層的分離 127
4.3 細胞壁微纖絲和微纖絲角 130
4.3.1 微纖絲 130
4.3.2 微纖絲角 133
4.4 細胞壁超分子結構解譯表征方法 141
4.4.1 拉曼光譜成像 142
4.4.2 散射衍射技術 146
4.4.3 成像技術 148
4.4.4 熒光技術 150
4.4.5 計算建模 153
4.4.6 其他表征方法 154
4.5 本章小結 154
參考文獻 155
5 木材超分子結構調控 159
5.1 超分子結構調控方法 160
5.1.1 物理調控方法 161
5.1.2 化學調控方法 167
5.1.3 生物調控方法 173
5.1.4 協同調控方法 176
5.2 細胞結構調控 177
5.2.1 薄壁細胞調控 178
5.2.2 管胞調控 180
5.2.3 木纖維調控 182
5.2.4 導管調控 183
5.2.5 射線細胞調控 185
5.3 細胞壁結構調控 186
5.3.1 壁層結構調控 186
5.3.2 紋孔調控 188
5.3.3 納米孔隙調控 189
5.3.4 細胞壁表界面改性 191
5.4 細胞壁化學組分調控 192
5.4.1 超分子結構調控 193
5.4.2 纖維素調控 194
5.4.3 木質素、半纖維素、膠質層等化學組分調控 195
5.5 本章小結 196
參考文獻 198
6 木竹超分子界面構筑 201
6.1 木竹材表界面概要 202
6.1.1 木竹材表界面結構特征 202
6.1.2 木竹材表界面物化性質 204
6.1.3 木竹材表界面相關理論 210
6.1.4 木竹材表界面結構的影響因素 214
6.2 木竹超分子表界面測試與表征 216
6.2.1 結構類測試與表征 217
6.2.2 性能類測試與表征 218
6.2.3 組分類測試與表征 222
6.3 木竹超分子表界面組裝 226
6.3.1 單分子層組裝 226
6.3.2 多分子層組裝 234
6.4 本章小結 243
參考文獻 244
7 木竹超分子綠色新材料 247
7.1 木基氣凝膠 247
7.1.1 概述 247
7.1.2 制備方法 261
7.1.3 性能表征 272
7.1.4 應用領域 290
7.2 超強木質材料 304
7.2.1 概述 304
7.2.2 制備方法 307
7.2.3 性能表征 316
7.2.4 應用領域 321
7.3 木竹電極材料 326
7.3.1 概述 326
7.3.2 制備方法 330
7.3.3 性能表征 334
7.3.4 應用領域 345
7.4 木基彈性材料 349
7.4.1 概述 349
7.4.2 制備方法 350
7.4.3 性能表征 360
7.4.4 應用領域 365
7.5 可塑瓦楞木板 369
7.5.1 概念 369
7.5.2 制備方法 373
7.5.3 性能表征 379
7.5.4 應用領域 389
7.6 木質透明材料 393
7.6.1 概述 393
7.6.2 制備方法 397
7.6.3 性能表征 406
7.6.4 應用領域 411
7.7 木竹納米發電材料 416
7.7.1 概述 416
7.7.2 制備方法 423
7.7.3 性能表征 430
7.7.4 應用領域 436
7.8 木竹電磁功能材料 438
7.8.1 概述 438
7.8.2 制備方法 440
7.8.3 性能表征 448
7.8.4 應用領域 457
7.9 木基水凝膠 462
7.9.1 概述 462
7.9.2 制備方法 464
7.9.3 性能表征 475
7.9.4 應用領域 483
7.10 本章小結 485
參考文獻 486
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