环境科学与工程学院雷振东团队探索木质素资源化新路径,成果发表于《自然综述:清洁技术》
来源:环境科学与工程学院
时间:2026-02-27 浏览:
近日,《自然综述:清洁技术》(Nature Reviews Clean Technology)在线发表了环境科学与工程学院雷振东教授团队题为“From depolymerization challenges to macro-scale applications of lignin”的评述论文。论文系统梳理了木质素从解聚挑战到宏观规模应用的发展脉络与关键瓶颈,并创新性提出“材料中心”策略,为破解木质素规模化、低碳、高值化利用难题提供了新思路。

在全球碳中和目标驱动下,生物质精炼产业加速发展。作为植物细胞壁中储量最丰富的天然芳香族高分子,木质素年产量已达约7000万吨。长期以来,木质素多作为造纸或生物燃料产业副产物被低值利用,甚至被视作“废弃物”。如何以绿色方式实现木质素的高效规模化利用,推动其向高附加值功能材料转化,已成为学术界与产业界共同关注的重要课题。
传统木质素高值化路径多聚焦于解聚制备芳香族精细化学品。然而,这类方法通常需要在高温高压等严苛条件下进行,存在能耗高、碳足迹大、产物分离复杂等问题。更重要的是,从市场容量看,即便完全替代全球苯酚市场,其可消纳的木质素比例仍然有限,难以从根本上缓解木质素规模过剩与低值化利用的现实困境。
相比之下,论文提出的“材料中心”策略展现出更强的资源化潜力。该策略绕过高能耗解聚环节,直接利用木质素天然高分子骨架,将其开发为木材胶黏剂、缓释肥料、可降解地膜、生物基聚氨酯等大宗绿色材料。相关路径不仅有望实现百万吨级工业副产木质素的高值消纳,促进生物质碳的中长期固定,也有助于替代部分石油基原料,降低石化产业链碳排放。
论文同时指出,木质素绿色资源化应用仍面临原料品质差异大、加工相容性不足等关键瓶颈。未来,需进一步建立统一的分类与质量控制标准,完善绿色认证体系,并通过政策引导与产业链协同创新,打通从“废弃生物质”到“高值绿色材料”的闭环通路。木质素材料化利用有望在可持续农业、绿色包装、生物基化学品等领域发挥更大作用,成为生物质循环经济的重要支撑。
同济大学环境科学与工程学院博士后龚正刚与福建农林大学杨光绪教授为论文共同第一作者(并列第一作者),同济大学环境科学与工程学院雷振东教授与福建农林大学帅李教授为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目资助。
论文链接:https://doi.org/10.1038/s44359-026-00155-4