近日，木工所科研团队在工业木质素大分子组装领域取得重要突破，成功实现了分级木质素与二维MXene材料的高效共组装，将MXene的降解半衰期从原有的2.4天延长至近300天，为木质素的高值化利用提供了全新视角。研究成果题以“Lignin as a bioderived modular surfactant and intercalant for Ti3C2Tx MXene stabilization and tunable functions”为题发表于《Cell Press》旗下子刊《Cell Reports Physical Science》，标志着木质素在新材料领域应用获得重要进展。

该研究通过分级工业硫酸盐木质素，利用反溶剂沉淀法将分级木质素与MXene材料共组装，成功解决了MXene在有机溶剂中易聚集沉淀的问题，实现了其在极性与非极性溶液中的稳定分散。通过木质素大分子的引入，显著增强了其分散性和抗氧化性。这一方法在理论和实验层面上得到了充分验证，阐明了木质素分子结构中不同类型的基本单元和羟基对MXene层间距调控的贡献。

该研究还实现了对MXene层间距的亚纳米尺度精确调控（1.20 nm - 2.77 nm），并发现MXene复合薄膜的电导率与层间距呈指数关系，实现了MXene结构有序性、红外发射率以及电磁屏蔽效能的精细调控。实验结果表明，该复合薄膜的比电磁屏蔽效能显著优于同类材料，展示了其在能源存储和环境治理领域的广泛应用前景。

木质素是植物细胞壁的重要成分，广泛存在于木材等生物质中。长期以来，木质素的高效利用是林木生物质深加工的关键领域之一。研究团队通过深入挖掘木质素在材料性能调控方面的潜力，推动了木质素从传统木材加工副产物向先进材料领域的转化，为木质素的高值化利用开辟了新路径。

该研究由木工所主导，青年科研人员蒋攀博士为第一作者，得到了储富祥研究员、芬兰阿尔托大学Olli Ikkala教授团队以及复旦大学彭勃研究员的悉心指导。