云南大学黄强教授团队：木质纤维素生物质资源化利用取得新进展

TK生物基材料 2023-03-29

▲ 2023年4月26-28日，BDO研究院、生物降解材料研究院将在重庆举办“BDO与锂电材料NMP、PVDF产业论坛”，并将走访中润新材料、巴斯夫、川维化工、华陆新材、恩捷、双象、新宙邦。诚邀专家学者、上下游企业共同探讨BDO、NMP、PVDF等锂电材料的黄金赛道发展趋势。

近日，环境化学工程领域期刊Chemical Engineering Journal (IF 16.744）以长文的形式（Research article）刊发了以云南大学为唯一通讯单位的研究成果“Thermally regenerable FeS/N-doped biochar catalyzed peroxydisulfate oxidative destruction of aqueous triclosan”(462 （2023） 142152 https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142152)，材料与能源学院硕士研究生陈坤元（2020级）和宋传富（2019级）为论文的共同第一作者，资源植物研究院的何飞飞副教授和材料与能源学院黄强教授为共同通讯作者。

研究团队以木质纤维素生物质为原料，利用自主开发的同步碳化、活化和功能化热解工艺，借助莫尔盐与生物质在热解过程中的原位碳热作用，制备了可热处理再生的氮掺杂生物炭负载马基诺矿纳米颗粒复合材料（FeS/NBC）。以该材料为激活过二硫酸盐分解产生高反应性物种的催化剂，实现了对水体中新兴有机微污染物三氯生（Triclosan）的高效降解矿化。文章借助电子顺磁共振实验、自由基淬灭实验，揭示了FeS/NBC激发过二硫酸盐产生活性自由基的机制，结合对降解产物的气相色谱－质谱联用分析，推断了三氯生的降解路径。

图1 过二硫酸盐的活化机制和三氯生的降解路径

近年以来，黄强教授课题组与何飞飞副教授课题组在木质纤维素生物质固废的资源化利用领域开展合作，围绕云南省优势农林产品固体废弃物咖啡壳、工业大麻秸秆、木屑、植物纤维等的处置与功能材料开发，制备了一系列杂原子掺杂生物炭、生物碳基复合材料，应用于水体重金属污染（铬、铋等）、有机微污染物（染料、抗生素、杀菌剂等）的治理和土壤修复，开辟以废治废的新途径。

相关的研究成果先后在以下学术期刊上发表，得到了国内、国际同行的广泛好评。

Chemical Engineering Journal (381 (2020) 122739 https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.122739.)、
Bioresource Technology (IF 11.889 315 (2020) 123840 https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123840.)、
Science of The Total Environment (IF 10.754 837 (2022) 155791 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155791.)、
Journal of Water Process Engineering (IF 7.34 45 (2022) 102467 https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.102467.）和Separation and Purification Technology (IF 9.136 306 (2023) 122712 https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.122712.）

以上研究工作均以云南大学为唯一发表单位，在国家自然科学基金项目、云南省中青年学术技术带头人后备人才项目和云南大学“双一流”建设项目的支持下得以顺利完成。

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