近日，广东工业大学邱学青教授/林绪亮教授团队在木质素碳基催化材料研究领域取得重大突破。该研究通过创新方法构建新型木质素-金属超分子框架复合物（Lignin-Metal Supramolecular Framework, MSF@Lignin），并系统探究了木质素分子量对催化剂结构和性能的调控规律。这一重要研究成果发表于材料领域顶级期刊《先进材料》（Advanced Materials）上。

电催化作为一种高效的能量转化技术，广泛应用于氢氧燃料电池、碳定量化减排和可再生能源利用等领域。然而，电催化剂在反应过程中常面临失活问题，主要由于含氧物质的覆盖导致活性位点无法有效利用。为解决这一问题，研究团队提出了一种创新的木质素-金属超分子框架复合物构建策略。通过将金属催化剂包裹在木质素碳基材料中，不仅显著提高了催化剂的稳定性，还有效避免了金属催化剂的聚集和浸出现象。

不同木质素分子量衍生电催化剂制备示意图，科研团队供图

目前，碳基催化剂载体主要包括活性碳、碳纤维和MOFs衍生碳等，但这些材料仍存在金属易聚集或浸出、成本高昂、材料种类单一等瓶颈问题。针对这些挑战，广工团队系统研究了不同分子量的木质素前驱体对CoRu@OALC催化剂结构和性能的调控作用。研究发现，低分子量木质素衍生的CoRu@OALC-EtOAC具有富缺陷的类石墨化碳层结构，活性位点暴露度显著提高，催化活性得到大幅提升。然而，其在高电流密度和长期使用的场景下表现出结构重构现象，导致稳定性相对较差。相比之下，高分子量木质素形成的CoRu@OALC-Residual因其独特的无定形碳结构特性，展现出卓越的结构稳定性和长期耐久性。

这一研究成果不仅揭示了木质素前驱体分子量对催化剂性能的关键影响规律，更为高效全解水催化剂的设计提供了重要理论指导。进一步拓宽了木质素衍生碳基电催化剂的实际应用，具有重要的学术价值和产业应用前景。

（原文链接https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202501113）