四川大学李乙文团队在之前的工作中，基于邻苯二酚--金属离子配位效应突破了天然黑色素有限本征性能的限制，大幅度提升和扩展了材料中金属离子含量与种类。该策略也已逐步成为行业制备黑色素金属复合材料的通行方法，国内外有四十多个课题组在此基础上做进一步的拓展，引入了很多新的功能应用于阻燃，生物传感，成像等领域（Mater. Today? 2024? 79, 112）。除此之外，黑色素改性的研究方法也可进一步扩展和应用于更多具有复杂结构且难工程化的材料体系，比如木质素和多糖等。受到黑色素金属复合材料的启发，四川大学李乙文/杨振团队利用富含重金属离子的工业废水提高木质素的光吸收和光热转换效率，首次制备了金属-木质素复合材料（MLC），并以此来显著提升废水处理效率。

  传统工业流程（如电镀、采矿和电子制造）产生的废水中常含有重金属离子（Cr3?、Ni2?、Cu2?和Pb2?等），这些离子无法在污水处理厂的生物降解过程中被有效净化。因此，工业废水已成为最具危害性的污染物之一，对生态系统和公共健康构成严重威胁。而太阳能界面蒸发技术凭借其环保可持续的能源输入方式展现出独特优势。但该技术的实际应用仍面临两大关键限制：传统光热材料的高成本阻碍了规模化应用；且在污水处理过程中易受重金属离子腐蚀，导致材料失活和蒸发效率骤降。因此，开发具有强重金属耐受性的低成本光热剂已成为解决水处理挑战的关键突破点。

  木质素具有来源广泛和可再生的鲜明特点，是极具成本效益的生物基材料。其固有的光热转换特性使其在太阳能界面蒸发领域备受关注。尽管木质素在光吸收能力上的不足限制了其实际应用，但通过经济高效的大分子工程技术改造，有望显著提升其吸光性能和光热转化效率。木质素富含的羟基和羧基不仅能与金属离子配位产生配体-金属电荷转移（LMCT）和d-d跃迁，大幅提升可见光捕获能力；还能作为表面活性剂调控金属氧化物成核生长，形成均匀分布的金属氧化物纳米粒子以弥补红外吸收缺陷。更重要的是，由此制备的金属-木质素复合材料将表现出对重金属离子腐蚀的极强耐受性。近期，四川大学李乙文/杨振团队利用富含重金属离子的工业废水提高木质素的光吸收和光热转换效率，首次制备了MLC，并以此来提高废水处理效率。具体来说，他们选择碱木质素（AL）和铜离子（Cu2?，电镀废水中的主要金属污染物），在碱性条件下制备MLC以验证该策略的可行性。与原始木质素相比，这些MLC 表现出显著增强的光吸收和光热转换性能，是一类富有前途的光热试剂（图1）。随后作者系统探究了MLC光吸收增强与光热性能提升的内在机制。XPS光谱证实了金属离子的氧化作用，Cu2?将酚结构氧化为醌结构，从而促进了木质素吸收光谱红移。FT-IR和Raman光谱证实了Cu→O、Cu→N配位键的形成。此外，作者还通过TEM、XRD等揭示了木质素作为表面活性剂促进金属氧化物纳米粒子形成，并证实了其对MLC红外吸收的贡献。总之，在氧化、配位和金属氧化物纳米粒子的协同作用下，MLC实现了全太阳光谱的高效吸收。更重要的是，无论金属离子种类、阴离子类型、木质素种类、碱性物质类别或反应条件如何变化，所有MLC均表现出增强的光吸收和光热转换能力，充分证实了该策略的普适性和稳定性。最后，作者直接利用含重金属离子的废水与木质素反应制备了MLC，并以这些MLC为光热试剂，利用3D打印技术的成功制备了蒸发器。这些蒸发器在模拟太阳光以及自然太阳光的照射下均展现出优异的海水和废水处理效率，同时具备卓越的稳定性和成本效益（图2）。

图1. 金属-木质素复合材料的制备和表征。

图2. 基于木质素与电镀废水的可持续金属-木质素复合材料用于水处理。

  该工作在黑色素金属复合材料的启发下，通过木质素与含重金属离子废水的一锅反应制备了一系列可持续金属-木质素复合材料。更为关键的是，该研究系统地揭示了配体场平衡对高分子材料光吸收性能的调节作用，并充分阐明了原位生成小尺寸金属氧化物的过程及其对MLC近红外吸收性能的增强效果。这一发现为利用生物质聚合物实现可持续、经济且高效的太阳能驱动水处理技术提供了重要机会。该工作以“Robust Sustainable Interfacial Evaporators from Lignin for Wastewater Treatment”为题发表在《Advanced Materials》上（Advanced Materials，2025: e13323.）。文章的第一作者是四川大学高分子科学与工程学院硕士研究生刘琛，通讯作者是四川大学高分子科学与工程学院的李乙文教授和华西医院的杨振副研究员。该工作得到了国家自然科学基金、四川省科技计划等多个科研项目的资助。

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202513323