《Advanced Materials》刊发我校熊福全教授团队在林木生物质资源高值化利用方面最新研究成果

近日，我校材料与化学学院熊福全教授团队在国际材料学顶刊《Advanced Materials》（中科院1区Top，IF=26.8）刊发林木生物质资源高值化利用方面最新研究成果，题为“Enhancing Field Effects of Single-Atom Ru/Lignin Carbon Nanoreactors for Electrocatalytic Hydrogen Evolution by Continuous Heterogeneous Curvature”。

林木生物质资源高值化利用对推进绿色发展、落实国家“双碳”目标具有重要意义。木质素作为林木生物质资源重要组分，储量丰富、年产量高。然而，木质素是由苯基丙烷单元通过醚键和碳-碳键形成的三维网状高分子化合物，分子结构复杂，难以加工利用，通常以直接燃烧的形式处理。如何实现木质素高值化利用一直是行业研究焦点。

2025-10-16

研究团队针对电催化剂电化学活性位点稀缺及电化学动力学缓慢的难题，提出了一种连续非均质曲率结构木质素基碳纳米反应器。该反应器兼具了尖端纳米曲率效应与连续均质纳米曲率效应双重优势，仅需9.2毫伏的过电势就能实现10毫安/平方厘米的电催化电流，同时实现了超600小时的稳定安培级电流电解水析氢。其主要创新点包括：（1）通过电催化剂结构设计，融合尖端效应与均质纳米曲率双重特点，构建电化学活性高、催化动力学迅速的连续非均质曲率结构电催化剂；（2）通过有限元模拟和第一性原理深入阐明了纳米反应器的催化反应机制。该研究为木质素等农林生物质资源高值化利用、多元化高性能催化剂开发等提供了新思路。

本研究通讯作者为我校熊福全教授，共同通讯作者为我校叶盛教授和中南林业科技大学吴义强院士。研究得到了国家自然基金重大项目、湖南省青年科学基金A类（原杰出青年科学基金）项目等资助。

全文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202515230