廈門大學教授王野課題組和程俊課題組合作，發現并利用量子點催化劑對木質素特定化學鍵的高效活化性能，首次實現了可見光照射下原生木質素在溫和條件下的完全轉化。相關成果近日在線發表于《自然—催化》。

木質素是自然界儲量最豐富的芳香化合物之源，其化學鍵鏈結構中β-O-4鍵占60%，選擇性地切斷該鍵是獲得高值芳香化合物單體的關鍵。研究發現，可見光照射下，CdS納米粒子在室溫條件下即可高效催化木質素模型分子中β-O-4的斷鍵，其效率高于傳統的高溫熱催化體系。

然而，當以真實生物質(樺木)為原料時，CdS納米粒子基本無法催化轉化其中的原生木質素。其主要原因是原生木質素在溫和條件下幾乎不溶于任何溶劑，使得反應物(原生木質素)和多相催化劑無法實現分子水平上的有效接觸。

研究人員發現并充分利用了CdS納米粒子量子點的膠體特性，通過調節量子點的表面活性劑和所使用的溶劑，使量子點高分散或近似溶于溶劑中。結果顯示，在可見光照射下，得到了84%的理論芳香化合物單體產率。進一步通過弱酸催化水解半纖維素，獲得84%的木糖產率;通過酶解纖維素，獲得91%的葡萄糖產率，最終實現了木質纖維素的全利用。