近日，东南大学骆治成教授团队成功研发出一款双功能催化剂，在温和条件下展现出高效选择性地破解碳碳键的能力，单体收率创纪录地达到了此前报道数值的11倍之多。这项成果图示（图 | 骆治成）标志着生物质能源科技的重大突破。
据骆治成教授介绍，该研究灵感来源于他在荷兰求学期间导师所创立的木质素高值化利用公司Vertoro。该公司主要生产木质素重质油，但由于木质素高聚物内部碳碳键导致的解聚难题，使得产品含氧量偏高且高聚物含量大。基于此问题，研究团队凝练出了核心科学议题：如何实现木质素碳碳键的选择性断裂。
研究过程中，骆治成团队面临重重挑战，包括木质素内种类繁多的碳碳键以及文献中对特定碳碳键断裂机制不明晰的状况。通过深入分析，他们发现5-5键最为丰富且键能最高，于是选择以5-5键模型化合物为突破口进行研究。经过艰苦攻关，他们在真实木质素体系中的实验同样取得了显著成效，与多种工业木质素的成功反应验证了方法的有效性。然而，复杂反应机理一度成为阻碍，但借助理论计算及先进的表征技术，骆治成团队最终揭示了其中奥秘，为后续研究奠定了坚实的理论基础。研究过程中，他们还遭遇了一次难忘的挫折：实验结果无法重复。经过近一个月的不懈努力，他们在一个偶然的机会中发现是氢气和氮气管路连接错误导致之前所有实验无效。这次经历让骆治成深刻认识到实验细节的重要性，并鼓励科研人员在面对困境时永不放弃。
最终，这篇题为《木质素精炼厂的碳-碳键断裂》的研究论文在《自然-化学工程》期刊上发表，并荣登当期封面（来源：Nature Chemical Engineering）。骆治成教授担任第一及共同通讯，东南大学肖睿教授与荷兰埃因霍芬理工大学艾镁尔 J. M.海森教授共同指导并完成本项研究。
未来，骆治成团队将继续评估该催化剂在连续过程中的稳定性，以期实现工业化大规模生产，并将对由此产生的重质燃料燃烧性能进行全面评估，力图打通整个生物质能源产业链。这一里程碑式的突破，无疑将有力推动木质素资源的高效利用与清洁能源产业的发展。（参考资料：Luo et al., 2024）
注：运营/排版：何晨龙
