你能想象吗？那些被丢弃在角落、无人问津的废弃木材，竟然可以摇身一变，成为具有神奇功能的长效磷光材料。东北林业大学陈志俊教授团队的一项最新研究成果，让这看似不可能的事情变成了现实，为废弃木材的资源化利用开辟了一条全新的道路。
在全球大力倡导可持续发展的今天，木材作为一种重要的可再生自然资源，在建筑、家具等领域广泛应用。然而，废弃木材残渣的回收率却仅约 17%，大量的废弃木材不仅造成了资源的浪费，其降解过程中还会产生碳排放，给环境带来负面影响。不过，木材本身具有的室温磷光发射特性，为其高价值转化提供了新的可能。可惜的是，天然木材的室温磷光寿命通常只有几十毫秒，且以往的方法容易受环境因素影响而失效，开发稳定、长效的木材衍生磷光材料一直是个难题。
陈志俊教授团队经过深入研究发现，通过三聚氰胺 – 甲醛树脂（MF）与天然木材的原位热固化处理，能够显著增强木材的室温磷光性能。研究人员将废弃家具破碎处理得到木材粉末，然后与 MF 树脂混合，经过热固化处理，成功制备出了 R – wood@MF 材料。这种材料在 530 nm 处的磷光寿命达到了 332.5 ms，并且具有耐水、耐有机溶剂的特性，能够发出绿色的室温磷光。
该团队还对 R – wood@MF 的发光机理进行了深入研究。通过一系列的实验分析，证实了 500 nm 的 RTP 发射源自全纤维素 – MF 复合材料，而 530 nm 的发射则来自木质素 – MF 复合材料。FT – IR、XPS 和 Raman 光谱分析表明，MF 与木材在固化过程中发生了化学反应形成了共价键，这些强相互作用有效限制了天然发色团的分子振动，从而促进了余辉发射。
R – wood@MF 材料不仅性能优异，其应用前景也十分广阔。团队利用它开发出了防伪胶水和多功能光学薄膜。例如，将 R – wood@MF 用作防伪胶水修复破碎瓷器，在紫外激发停止后，修复处会显示出绿色余辉，可用于瓷器真伪鉴别。此外，R – wood@MF 还能与环氧树脂复合制备柔性功能薄膜，可用作余辉显示屏，通过编程控制余辉显示装置，能够在 0.5 秒内识别光路方向，展示了其在快速定位和精确跟踪方面的潜力。它还可以用于制作药品防伪标签、QR 码等，为防伪领域提供了新的解决方案。团队还制备了 R – wood@MF 泡沫，这种泡沫在大规模传感、发光器件和防伪包装材料方面具有应用潜力。
相关论文以 “Up – recycling of waste wood into value – added room temperature phosphorescent materials” 为题，发表在《Nature Communications》上。这一研究成果不仅为废弃木材的资源化升级回收提供了新颖且高效的解决方案，也为林木资源的高值化利用开辟了新的途径，有望在未来推动相关产业的发展，为实现可持续发展目标做出重要贡献。相信在不久的将来，我们会看到更多废弃木材以全新的姿态出现在我们的生活中，为我们的世界增添更多的色彩和可能。
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