研究方向一：木质素基础理论研究

通过仪器分析结合分子模拟手段从微观、介观和宏观等多尺度研究在不同介质环境中木质素组成单元、构型和构象对其聚集态及其物理化学性质的影响规律，探索木质素高分子物理及化学理论基础。

研究方向二：木质素基工业表面活性剂

针对木质素结构复杂的特点，提出通过调控木质素在颗粒上吸附性能以提高应用性能的改性思路，建立 “分子结构-微结构-吸附性能-应用性能”相互作用机制，提出木质素微结构和吸附理论，为高效改性奠定基础。建立木质素微结构的调控新技术，发明接枝磺化、烷基桥联等方法制备高分子量高磺化度的木质素高分子表面活性剂；针对水泥、煤和农药等分散体系，构建不同分子结构的木质素高效分散剂，研制出具有自主知识产权的高效减水剂、水煤浆分散剂、农药分散剂等系列产品，变废为宝，实现了“造纸黑液的全组份利用”，产生了较大社会、经济与环境效益。

研究方向三：木质素纳米材料及复合材料

利用木质素天然两亲性分子结构以及含氧极性官能团，发挥木质素天然抗紫外抗氧化功能，揭示木质素亲-疏水性调控规律及与界面相互作用机制，制备具有不同亲疏水特性的木质素纳米微球、木质素/无机物复合纳米颗粒、木质素基纳米碳材料等，构建系列木质素/高分子微相界面，开拓了工业木质素在锂电池电极材料、超级电容器、高效防晒、农药缓释、药物缓释、高分子功能复合材料等领域的新应用。

研究方向四：木质素降解制备大宗化学品及生物质液体燃料

通过研究木质素模型化合物选择性断裂机理，并利用分子模拟揭示木质素解聚降解的关键因素，研究了微波、催化剂等条件对木质素化学键的选择性断裂的影响规律和溶剂对单酚类化合物收率的影响机制，实现了木质素高收率定向转化为酚类化学品，建立了单酚类化学品的高效分离及加氢脱氧制备生物质液体燃料的方法。

研究方向五：木质素衍生炭电极材料

通过研究木质素的热解碳化过程，开发木质素衍生碳材料的碳化、活化工艺，调控木质素衍生炭的形貌、结构和化学特性，实现木质素衍生炭材料在电池、电容器和电催化等电化学过程中的应用。