近日，中國林科院木工所科研團隊在工業(yè)木質(zhì)素大分子組裝領(lǐng)域取得重要突破，成功實現(xiàn)了分級木質(zhì)素與二維MXene材料的高效共組裝，將MXene的降解半衰期從原有的2.4天延長至近300天，為木質(zhì)素的高值化利用提供了全新視角。

該研究通過分級工業(yè)硫酸鹽木質(zhì)素，利用反溶劑沉淀法將分級木質(zhì)素與MXene材料共組裝，成功解決了MXene在有機溶劑中易聚集沉淀的問題，實現(xiàn)了其在極性與非極性溶液中的穩(wěn)定分散。通過木質(zhì)素大分子的引入，顯著增強了其分散性和抗氧化性。這一方法在理論和實驗層面上得到了充分驗證，闡明了木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)中不同類型的基本單元和羥基對MXene層間距調(diào)控的貢獻。

該研究還實現(xiàn)了對MXene層間距的亞納米尺度精確調(diào)控（1.20 nm — 2.77 nm），并發(fā)現(xiàn)MXene復(fù)合薄膜的電導(dǎo)率與層間距呈指數(shù)關(guān)系，實現(xiàn)了MXene結(jié)構(gòu)有序性、紅外發(fā)射率以及電磁屏蔽效能的精細調(diào)控。實驗結(jié)果表明，該復(fù)合薄膜的比電磁屏蔽效能顯著優(yōu)于同類材料，展示了其在能源存儲和環(huán)境治理領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景。

木質(zhì)素是植物細胞壁的重要成分，廣泛存在于木材等生物質(zhì)中。長期以來，木質(zhì)素的高效利用是林木生物質(zhì)深加工的關(guān)鍵領(lǐng)域之一。研究團隊通過深入挖掘木質(zhì)素在材料性能調(diào)控方面的潛力，推動了木質(zhì)素從傳統(tǒng)木材加工副產(chǎn)物向先進材料領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化，為木質(zhì)素的高值化利用開辟了新路徑。（蔣攀）