纤维素功能化和生物质炼制的研究.docVIP

2017 年度广东省科学技术奖项目公示 项目名称 纤维素功能化和生物质炼制的研究 主要 完成 单位 1. 华南理工大学 单位 付时雨（教授、工作单位：华南理工大学、完成单位：华南理工大学、主要贡献：提出综合生物质炼制的概念。 （1）提出提高氧气转化为超氧阴离子自由基 (O2·-) ，用于降解植物纤维中的木素；（ 2）以纤维素或 纳米纤维素为基础，建立不同介质体系的反应，制备纤维素基的功能材 料，包括温度响应、 pH响应、高吸附性能的水凝胶、磁性水凝胶；（ 3） 发现木素对于生物酶的非生产性吸附降低生物酶水解纤维素的效率。对 科学发现第一、二、三做出创造性贡献。代表性论文 1、3、4、5、6、7、 和 9 的通讯作者） 刘浩（副教授、工作单位：华南理工大学 、完成单位：华南理工大学 、主要贡献：在纤维素酶解机制方面， (1) 利用 AFM相位成像技术在纳米尺度研究了纤维素的酶解， 观察到纤维表面 x、y 和 z 向酶解造成 的超微形态改变，发现酶缔合体在纤维素微纤丝上“捆绑”，论述了纤维素结合域在纤维素酶解中的作用。 (2) 提出木素对生物酶的吸附抑制和反抑制策略，通过添加碱土金属离子与木素形成复合物，降低木质素对酶的“无效结合”型抑制。对科学发现第三点做出创造性贡献。代表 主要完成人 性论文 10） （职称、完成 3. 周益名（讲师、工作单位：浙江理工大学、完成单位：华南理工大学、单位、工作单 主要贡献：本人主要贡献在于纤维素功能化应用方面，以天然纳米纤维 位） 素（CCNFs）为填料，天然高分子有机物为基体制备合成环境敏感响应的 水凝胶微球，并应用于废水的清洁化处理，主要内容：天然纳米纤维素 （CCNFs），制备具有磁响应水凝胶微球， CCNFs互相交织的特性使得水 凝胶网络结构更加密集。水凝胶吸附目标物后，在外部磁力的帮助下很 容易与目标物的溶液分离。对科学发现第一点做出创造性贡献。代表论 4-6 ） 詹怀宇（教授、工作单位：华南理工大学、完成单位：华南理工大学、主要贡献：结合承担的科研项目和研究生培养，深入地研究了纤维素在绿色溶剂中的反应性能及机理，通过反相悬浮技术制备出均匀的纤维素微球，进而制备出高效、环保、可循环使用的纤维素基吸附剂；提出了超氧自由基脱木素的新思路，优化了纸浆氧脱木素的工艺技术，明确了 纸浆氧脱木素的反应机制， 为氧脱木素技术的工业化应用提供理论基础。 对科学发现第二、第三点做出创造性贡献。代表性论文章2 通信） 林春香（副教授、工作单位：福州大学、完成单位：华南理工大学、 主要贡献：主要致力于纤维素功能材料的制备及应用方面。 （ 1）提出离子液体介质中纤维素的均相改性制备纤维素吸附剂，并用于水中金属离 项目 简介  子的吸附去除研究； （2）提出离子液体介质中纤维素的原子转移自由基聚合制备纤维素 -g-PMMA接枝共聚物。对科学发现第一点做出创造性贡献。 代表性论文 2-3 ） 杨韶平（副教授、工作单位：梧州学院、完成单位：华南理工大学、主要贡献：本人主要贡献在于纤维素功能化应用方面，以天然纤维素为原料制备合成对环境敏感响应的水凝胶，并应用于重金属废水的处理和 医用抗菌等方面，重金属离子浓度在 200mg/L 时，纤维素基水凝胶对重金属离子的吸附率达到 99%以上，每克水凝胶对重金属离子的最大吸附量超过 200mg，所制备的医用水凝胶具有较好的抗菌效果。对科学发现第一点做出创造性贡献。代表性论文 1） 本项目属于造纸及生物质加工学科。成果将自然界可再生的生物质资源利用，包括纤维素功能化和生物质转化。 纤维素在绿色溶剂中的反应，及纤维素基水凝胶材料 1.1) 以离子液体为反应介质溶解纤维素，在纤维素骨架上接枝共聚，通 过反相悬浮技术制备出均匀的球形纤维素微球，粒径范围大约为 70-90 μm。对于 Cu2+， Ni2+ ，Fe2+等金属离子静态吸附量分别达到 174、61 和 63mg/g，对于染料亚甲基蓝静态吸附量达到 307mg/g。吸附剂并具有良好的再生循环使用能力。 1.2) 同时建立了 NMMO，纯 NaOH溶液以及磷酸系列介质的反应体系， 通过 交联法、聚合法制备具有高吸附能力的水凝胶，包括温敏水凝胶、 pH 敏感水凝胶、盐浓度敏感水凝胶、 抗菌性水凝胶。 高吸附性水凝胶对亚甲基蓝的吸附量超 1250mg/g。 1.3) 天然纳米纤维素（ CCNFs），胺基配位的铁纳米粒子和壳聚糖通过网络互穿方式制备具有磁响应水凝胶微球， 其中磁性铁纳米粒子很好地分散在整个三维空间结构， CCNFs互相交织的特性使得水凝胶网络结构更加密集，凝胶的溶胀量达到 458g/g 。水凝胶吸附目标物后，在外部磁力的帮助下很容易与目标物的溶液分离，凝胶对 Pb2+离子吸附容量达到 171.0 mg/