食品包装对于延长保质期和确保食品安全至关重要。活性包装通过集成抗氧化等功能，可以主动抑制食品变质（Li等人，2025年）。尽管可生物降解的纸质材料是替代塑料的理想选择（Wang等人，2025年），但其固有的孔隙性、亲水性和缺乏活性功能限制了其在对抗脂质氧化、酶促褐变和光氧化方面的效果。这是推进纸质活性包装和实现“用纸替代塑料”的关键瓶颈（Jing等人，2021年）。
为了克服这些限制，研究通常在纸上使用氟化化合物（Wang等人，2025年）、硅烷偶联剂（Lin等人，2024年；Zhang, Li, Wang, Qin, & Wang, 2022年）或合成抗氧化剂（Ji, Xu, Jin, & Fu, 2020年）。然而，这些方法存在迁移性和毒性风险（Ji等人，2020年；Zheng等人，2023年），依赖化石资源，并对环境造成负担，与可持续包装的目标相悖。此外，它们通常只提供单一功能，无法满足多方面的活性包装需求。因此，迫切需要从可再生资源开发一种内在多功能的改性策略，同时不损害环境性能。
近年来，植物来源的天然多酚成为绿色功能化的新方向。其中，木质素——仅次于纤维素的第二大天然多酚聚合物——具有独特的优势：其丰富的酚羟基赋予了强大的自由基清除和氢键能力，能够中断脂质氧化链反应（Li等人，2024年）；其刚性结构增强了机械性能，而共轭芳香环则提高了疏水性和紫外线屏蔽效果，防止食品中的光敏成分降解（Gu等人，2025年）。此外，木质素来源广泛（例如农业废弃物、木材残余物），成本低廉且完全可生物降解，具有显著的应用潜力（Czaikoski等人，2020年；Yu等人，2023年）。因此，已经提出了多种基于木质素的高性能包装策略。木质素/单宁/ZnONP复合涂层显著提高了耐热性、抗紫外线老化和抗菌性能，湿拉伸强度和爆破强度分别增加了51.6倍和5.6倍（Xie等人，2021年）。基于木质素的水性聚氨酯涂层提高了纸张的耐油性和防水性，拉伸强度达到40.3兆帕（Li等人，2025年）。合成木质素-软木素软木纸表现出出色的抗氧化性能、阻隔效果和紫外线屏蔽效率（<0.01%），同时保持高透明度，适用于可持续包装应用（Zhai等人，2024年）。
尽管木质素具有明显优势，但其实际应用面临两大挑战：复杂的结构和来源的显著差异导致批次间性能不稳定；传统加工方法容易引起缩合沉积，掩盖了其关键活性位点——酚羟基的暴露（Liang等人，2023年；Wang等人，2023年）。这使得木质素不适合直接用于高性能系统，需要采用绿色降解和稳定化策略。因此，通过绿色高效的方法克服木质素的固有限制，充分释放其多功能潜力，是其在先进包装中实现高价值应用的核心前提。质子离子液体（PILs）能有效断裂木质素的β-O-4键，抑制缩合，并增加酚羟基等活性基团的暴露（Dias, Vilas-Boas, & da Costa, 2024年；Nakasu, Pin, Hallett, Rabelo, & Costa, 2021年）。酚羟基含量决定了抗氧化能力，但过多的活性基团容易引起氧化交联（Huang等人，2025年）。受龙虾等甲壳类动物外骨骼的启发，模仿其“有机-无机杂化”强化结构，构建基于木质素的金属多酚网络（L-MPNs）结合了化学防御和功能性能，提供了一种有效的解决方案。L-MPNs通过金属离子与木质素衍生的儿茶酚单元配位，不仅捕获酚羟基以抑制自发氧化，还通过电荷转移扩展了紫外线吸收范围。这阻断了驱动食品光氧化的高能光子，同时增强了酚氧基的自由基离域作用，协同提升了抗氧化能力和稳定性（Hu等人，2024年）。L-MPNs同时保护了高反应性基团，增强了材料的机械性能和疏水交联，使木质素从“加工负担”转变为多功能材料。这为控制食品变质反应、实现功能、安全和可持续性的统一突破带来了希望。
因此，本研究旨在提出一种系统解决方案，利用PIL预处理实现木质素的可控降解和活化，从而仿生构建具有“有机-无机杂化”结构的高稳定性L-MPNs。最终，这些材料被集成到活性纸质材料上形成多功能涂层。这一策略不仅协同增强了纸张的抗氧化、紫外线屏蔽和阻隔性能，为木质素的高价值利用开辟了新途径，还为开发下一代智能食品包装材料建立了新的范式，实现了功能性和可持续性的统一。
