生物质有机材料旨在利用生物质资源富含的木质纤维素，通过绿色无污染的方法提取和纯化纤维素和木质素，引入绿色环保的稀碱/溶胀剂体系和离子液体体系，高效溶解后进行深度改性和加工。将生物质材料转化成具有多种特性的生物质基膜、凝胶、塑料等材料。主要开展以下工作：

1. 木质纤维素的选择性解聚方法研究。利用化学、生物方法将木质纤维素进行选择性解聚，制成高纯度纤维素、半纤维素和木质素，为进一步开发高附加值产品提供基础原料。

2. 生物质基柔性电化学储能和传感器材料的研发与应用。一方面通过纤维素在稀碱/溶胀剂体系中溶解后，与高分子聚合物以及交联剂结合后行成有三维网状结构的双组分聚合物网络凝胶。通过高温炭化法构筑一系列绿色、可再生、高电化学比容量和良好倍率特性的可压缩复合硼、氮共掺杂炭气凝胶自支撑电极材料用于柔性超级电容器。另一方面通过离子液体充分溶解纤维素后，与合成的导电高分子材料相结合，制备成具有高拉伸强度、宽电势窗口、高离子导电率和自粘性的离子凝胶材料用于电解质材料和柔性应变传感器材料。

3. 生物质基多功能水凝胶医用敷料的研发与应用。通过引入多功能性官能团改性处理提取与纯化后的纤维素，与自主合成的功能型天然高分子生物医学材料相结合，制备新型双组分聚合物网络水凝胶，具有多重响应、生物可降解、含水率高、机械性能强、抑菌特性强、防结冰、止血速度快、无细胞毒性、无皮肤致敏性和刺激性等多功能特性，替代传统的水凝胶医用敷料。

4. 生物质基复合水凝胶农林保水剂的研发与应用。通过有机溶媒法对纤维素进行碱化和醚化处理，以及提纯处理工艺后得到羧甲基纤维素。在SBA-15作为填料的情况下，通过丙烯酸在羧甲基纤维素骨架上的原位接枝聚合，成功地将分散良好的SBA-15掺入到高吸水性树脂中（HSAR）。研发出一种新型的热稳定性增强、溶胀率和保水能力显著提高的保水剂，并且应用于农田砌块测试其保水性能。

研究成果将有效提高生物质有机功能材料的理化性能，拓宽废旧材料的应用领域，可广泛应用于储能、生物医药、可穿戴设备、节水农业等领域。实现了将生物质和高分子学科在各个领域积极而有效的交叉结合应用。