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本研究面向国家对生物质材料的重大需求，针对生物质功能利用的关键障碍，从建立生物质高值化材料、能源及化学品理论体系出发，提出了研究总体思路。首先从生物质结构复杂性进行深入研究，解译生物质超微结构，探索生物质组分清洁温和分离机制，实现生物质组分高效分离；然后探索分离组分的构效关系，从分子水平研究生物质组分的溶解机理及其与溶剂之间动态自组装过程和绿色转化方法，在纤维素溶解新理论和新体系建立、半纤维素分子纯化与均化、木质素聚集态结构解析与分子活化等方面取得重要突破，构建生物质转化为高值化材料的新理论与新方法，并揭示全球碳循环背景下生物质转化材料过程的节能与CO2利用和减排途径。