近日，我校轻工与化学工程学院孙润仓团队马纪亮教授在生物质高值化应用方面的最新研究成果以“Sulfur-engineered rhenium single-atoms on borides for tunable syngas and lactic acid co-production”为题在《Nature Communications》上发表。该研究创新性提出硫诱导配位重构策略，将亚稳态铼单原子/团簇混合相精准转化为均一分散Re单原子活性中心，实现了高效光催化生物质精炼耦合水分解联产合成气与乳酸，为太阳能驱动生物质资源高值化转化提供了极具应用前景的技术路径。此项成果刊发于《Nature》子刊，彰显了我校在轻工技术与工程领域科学研究的显著实力与重要突破，具有重要的科学意义与应用价值。
　　
　　近年来，学校始终牢记立德树人根本使命，主动服务国家重大战略需求，持续推动科研工作实现高质量内涵式发展。此次成果的取得，正是学校深耕基础研究、强化原始创新的生动写照，也为相关学科建设和科研水平跃升注入了强劲动能。
　　研究简介：合成气（H₂/CO）是现代化工与能源产业的核心战略原料，广泛应用于低碳燃料、大宗化学品及高附加值产品的生产。其中，H₂/CO比例的可控调节直接影响下游费托合成、甲醇合成等过程的效率与产品选择性。传统化石基合成路线受热力学平衡限制，气体组成难以灵活调控。相比之下，生物质来源的合成气具有可再生、碳中和的独特优势，其多样的化学组成和灵活的反应路径为H₂/CO比例的可控调节提供了可能。然而，传统生物质气化技术仍需高温高压输入，并伴随大量CO₂排放，亟需发展更温和、更清洁的替代策略。
　　
　　图1. 催化剂制备及其应用设计思路与理念
　　研究发现，将亚稳态铼单原子/团簇混合相精准转化为均一分散Re单原子活性中心，可实现高效光催化生物质精炼耦合水分解联产合成气与乳酸，其中合成气析出率高达34.08 mmol g^-1 h^-1，乳酸产率高达90.8%，在连续200次循环后活性仍保持88%以上，展现出优异的循环稳定性。同时，仅需调控反应底物的浓度即可实现合成气比例宽范围连续可控调节（0.1~14.4），为针对不同下游应用提供了灵活调控维度。此外，该催化体系在自主搭建的大型户外自动追光反应系统中仍展现出良好的规模化应用潜力。
　　
　　图2. 生物质精炼耦合水分解应用及机理探究
　　该研究工作依托大连工业大学生物质化学与材料研究团队完成，得到国家高层次人才项目、国家自然科学基金、辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才项目、辽宁省自然科学基金以及大连市杰出青年科技人才项目资助。论文第一作者为大连工业大学博士研究生凌玮康，通讯作者为大连工业大学马纪亮教授。
　　论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-73876-6