防伪不干胶材料：材料可用于防伪
防伪不干胶材料：材料可用于防伪吕保中，北京林业大学材料科学与技术学院青年教师。研究方向为生物质能源利用、超分子组装。曾主持中国博士后科学基金面上项目，在Nat. Commun.，Adv. Funct. Mater.，ACS Appl. Mater. Interfaces等国际知名期刊上发表多篇论文。彭锋，北京林业大学材料科学与技术学院教授、副院长。长期致力于生物质多糖高值化利用研究，全国优秀博士学位论文、国家杰出青年科学基金项目获得者，入选中组部青年拔尖人才、国家高层次人才计划（青年项目）、全国林草科技创新领军人才、教育部新世纪人才等人才计划。担任“林木生物质清洁分离及转化国家创新联盟”理事长、林业工程学报青年编委会副主任委员，Carbohydrate Polymer Technologies and Applications、生物质化学工程等期刊编委。发表高水平论文100余篇，参编中英文专著6部，获授专利10余件，获
提起黑暗中散发磷光的“夜明珠”，大多数人并不陌生。随着科技的发展，人们不仅可以“炮制”像夜明珠一样的磷光材料，还可赋予它照明以外的多种用途。近年来，有机室温磷光材料——“有机夜明珠”备受关注，其长寿命发射可以消除背景荧光和光散射的干扰，在防伪、传感、光电器件和生物成像等领域具有广阔的应用前景。然而，人造有机室温磷光材料通常需要复杂的化学合成及纯化，难以大规模制备，加工性能及余辉颜色调节性能差。
由中国科研团队发现并设计的有机超长余辉材料制成的“有机夜明珠”（图源：中国青年报）
针对这一问题，北京林业大学材料科学与技术学院课题组另辟蹊径，基于天然多糖开发室温磷光材料，并率先发现了半纤维素的长寿命、余辉颜色可调谐室温磷光现象。相关论文以“Natural ultralong hemicelluloses phosphorescence”为题在线发表在Cell Press出版集团旗下综合期刊Cell Reports Physical Science上。
北林团队研究发现，直链木聚糖结构规整，结晶度高，已实现工业化生产，团队通过分子动力学模拟及量子化学计算揭示了木聚糖分子间相互作用对三线激发态的稳定机制；其发光寿命长达588毫秒，远长于其他天然高分子。团队通过光谱表征揭示了木聚糖簇聚诱导发光（CTE）机理，并阐明了其激发波长依赖性及延迟时间依赖性余辉颜色可调谐机制。
同时，可进一步通过氧化反应将木聚糖转化为水溶性双醛木聚糖，赋予其加工成型特性，其独特的余辉颜色变化特征赋予了半纤维素基材料优异的信息加密、存储及防伪功能。这些结果表明，半纤维素基材料有望取代和超越人造荧光粉。
本工作为半纤维素开拓了新的应用领域，即颜色可调室温磷光体系，并为半纤维素室温磷光材料的设计提供理论依据和技术支撑，推进了有机室温磷光领域的绿色发展，有望在未来满足社会对低成本、无污染、高性能磷光信息功能材料的需求。
本文第一作者为材料科学与技术学院青年教师吕保中，通讯作者为彭锋教授，北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室为第一单位。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
彭锋，北京林业大学材料科学与技术学院教授、副院长。长期致力于生物质多糖高值化利用研究，全国优秀博士学位论文、国家杰出青年科学基金项目获得者，入选中组部青年拔尖人才、国家高层次人才计划（青年项目）、全国林草科技创新领军人才、教育部新世纪人才等人才计划。担任“林木生物质清洁分离及转化国家创新联盟”理事长、林业工程学报青年编委会副主任委员，Carbohydrate Polymer Technologies and Applications、生物质化学工程等期刊编委。发表高水平论文100余篇，参编中英文专著6部，获授专利10余件，获教育部自然科学一等奖、教育部自然科学二等奖、梁希林业科技自然科学二等奖等多项奖励。
吕保中，北京林业大学材料科学与技术学院青年教师。研究方向为生物质能源利用、超分子组装。曾主持中国博士后科学基金面上项目，在Nat. Commun.，Adv. Funct. Mater.，ACS Appl. Mater. Interfaces等国际知名期刊上发表多篇论文。
从存在于古装剧中的神秘珍宝“夜明珠”，到应用前景广阔的特殊材料，科学从不止步于围观，而是致力于揭开神秘的面纱。近年来，对于“有机夜明珠”的研究突破不断，中国学者在有机长余辉材料方面的研发实力居于世界“领头羊”地位。如今，祖国吹响了向材料强国进军的号角，北京林业大学材料科学与技术学院也将继续砥砺前行，以先进的技术和高素质的人才为国家建设贡献北林力量！
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素材来源：绿色新闻网、Cell Reports Physical Science、北京林业大学材料科学与技术学院官网、江苏科技、中国青年报、环球网、光明网
