纤维素与甲壳素作为动植物生物力学与光学结构的重要组成成分，是地球上具有第一与第二储量丰度的多糖。但作为能可持续性生成的生物质资源，纤维素与甲壳素的高值化转化与利用进展不佳，主要原因是其原料高分子中广泛存在的弱相互作用力所导致的溶解性差、反应活性低、可处理性差等缺陷。将纤维素与甲壳素中的非结晶区反应、切断，获得余下的结晶区（纤维素与甲壳素纳米晶体材料），并进而将其制备成高性能功能材料加以利用的策略能促进纤维素与甲壳素的高附加值利用进程。但在该策略中存在两个悬而未决的关键挑战：1.如何经济高效的获得高质量的纤维素与甲壳素纳米晶；2.如何制备出比肩于动植物生物力学与光学结构的高性能功能材料。解决该挑战所涉及的关键问题为：1.如何扩大制备策略对纤维素与甲壳素非晶体区和晶体区反应的选择性区别程度；2.理解生物力学与光学的重要结构-布林根（Bouligand）结构的组装形成机制，并将该机制应用于高性能功能材料的制备过程中。
报告将基于上述两个问题展开：在目的为促进天然高分子的高值化转化及利用的研究中，报告人发现并发展了新的碱性高碘酸氧化体系，其能够高选择性的制备纤维素与甲壳素纳米晶以及纤维素纳米纤维。同时，碱性高碘酸氧化纤维素与甲壳素非结晶区的反应过程被着重阐述，并提出了基于二聚体高碘酸盐（H₂I₂O₁₀^4-）离子形态下的碱性高碘酸氧化对纤维素与甲壳素晶体区的配位失效机制。该体系的发现为高质量纤维素与甲壳素纳米晶的经济制备提供了一个具有可行性的策略。另外，在甲壳素纳米晶的限域挥发诱导自组装中发现了静止挥发界面的挥发诱导自组装新机制，其依赖单一相界面可控生长的各向异性相生成模式，抑制了传统挥发诱导自组装中的杂乱结构的生成，同时该挥发诱导自组装表现出的环境稳定性、多维生长以及梯度结构等特性为合理解释天然纳米单元自组装构建为功能布林根结构的过程奠定了基础。目前，报告人基于相关工作在国际知名学术期刊上发表SCI论文十余篇，其中包含Nano Today，Adv. Mater.，Angew. Chem. Int. Ed. ，Green Chem.，ChemSusChem，ACS Sustain Chem Eng.等。
 

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