近日,《Nature Protocols》在线发表了题为“Screening high-quality lignins extracted from biomass to prepare biobased wood adhesives”的研究论文。该研究系统提出了一套从生物质中筛选高质量木质素并用于制备生物基木材胶粘剂的标准化流程,为木质素高值化利用和生物基胶粘剂的规模化应用提供了关键技术支撑。

传统木质素基木材胶黏剂因制备流程复杂、成本高、性能较差,长期制约其推广应用。针对这一问题,该研究创新性地从木质素前端提取环节入手,强调保留其天然活性结构,避免对后端复杂化学改性的依赖。论文建立了以“木质素质量筛选”为核心的方法体系,通过精准控制提取条件获得低缩合度、高质量的优质木质素,并提出了一种快速、定量评估木质素缩合度的标准化方法,实现了原料质量的可量化筛选与精准控制,为规模化应用奠定了基础。
在此基础上,研究系统优化了从生物质到胶黏剂的完整工艺流程,揭示了水析分离关键参数对木质素形貌与收率的影响,并进一步优化胶黏剂配方,使其兼具良好流动性与优异粘结性能。相关工艺与现有木材工业生产线具有良好兼容性,展现出显著的产业化潜力。

传统酚醛树脂、木质素-酚醛树脂与直接木质素胶黏剂制备思路对比
该成果不仅有望推动木质素从低值副产物向高附加值生物基材料转化,同时为林业碳汇与生物质可持续增值提供重要技术参考,推动农林废弃物高效资源化利用。
我院博士后龚正刚为论文第一作者,雷振东教授与福建农林大学帅李教授、杨光绪教授为共同通讯作者,论文作者还包括我院博士后吴桐。研究得到国家重点研发计划(项目编号2024YFC3909203)、国家自然科学基金(项目编号42477242、U24A20554)等项目的资助。
论文链接:
https://doi.org/10.1038/s41596-025-01316-8