近日，吴义强院士、万才超教授团队围绕木质素基废水处理材料的结构—功能关系及其跨尺度理性设计发表重要综述成果，相关研究以“Bridging structure and function: Polymer-science-guided macromolecular design of lignin for wastewater remediation”为题，发表于高分子科学领域国际权威期刊《Progress in Polymer Science》（中科院1区Top，影响因子32.8）。
针对木质素结构异质性显著、材料功能调控机制复杂等问题，现有研究虽通过化学功能化、结构构筑及复合设计等策略提升了废水处理性能，但相关综述仍主要围绕材料类型与污染物类别展开，对木质素初始结构如何影响后续材料设计及最终功能尚缺乏系统性认识，制约了木质素基材料的理性设计。针对这一研究缺口，研究团队从高分子科学视角出发，构建了贯穿“结构—提取—设计—功能”的多尺度结构—功能分析框架，系统阐释了木质素初始结构、提取工艺、大分子设计与废水处理性能之间的内在联系，为木质素基功能材料的理性设计提供了新的研究思路。
在此基础上，团队系统归纳了磺化、胺化、接枝共聚、超分子自组装、静电纺丝、碳化及复合设计七种典型策略，阐释了不同设计策略对木质素分子链构象、层级结构及界面行为的调控作用。同时，围绕放射性碘、染料、油类及有机溶剂、重金属等典型污染物，深入分析了材料结构特征与污染物去除机制之间的内在联系，指出木质素基材料的治理性能不仅取决于官能团含量，还受到活性位点可及性、分子链构象、界面组织及传质过程等多重因素的协同影响。
▲木质素“结构—提取—设计—功能”一体化框架及其废水处理应用示意图
该论文突破了传统综述以材料类型或污染物类别为主的分析思路，从高分子科学视角系统梳理了木质素初始结构、材料设计策略与环境功能之间的关联，为推动木质素基废水处理材料从经验改性向结构驱动、功能导向的理性设计转变提供了理论指导，对促进木质素资源高值化利用及绿色水处理技术发展具有重要参考意义。研究成果获国家自然科学基金、岳麓山实验室重大专项、湖南省科技创新计划项目及教育部青年教师科研创新能力支持项目的资助，有力支撑我校林业工程、化学化工学科的高质量发展。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2026.102194
（一审/程钰莹 二审/邹敏 三审/彭金波）