西安建小大云斯宁教授Chem Eng J：杂簿本异化构建概况夷易近能团提降厌氧收酵系统的功能 – 质料牛

发布时间：2025-08-15 19:08:00 来源： 作者：热点话题

【引止】

做为一种有机销誉去世物量再去世操做的西安系统实用足腕，厌氧收酵足艺受到了普遍闭注。建小教授建概已经有的大云的功钻研批注：正在厌氧收酵系统中引进冰质料功能增长剂，可能实用的斯宁收酵提降厌氧收酵系统的功能。此外，杂簿正在碳质料概况机闭概况夷易近能团，本异可能修正碳质料的化构导电性、亲水性、况夷疏水性、易近厌氧电化教功能、团能质催化功能等。提降因此，料牛设念战斥天具备歉厚概况夷易近能团的西安系统厌氧收酵功能增长剂，提降厌氧收酵的建小教授建概产甲烷功能，对于规模化厌氧收酵系统真现销誉物量源化综开操做有宽峻大的大云的功意思。

【功能简介】

远期，西安修筑科技小大教云斯宁教授（通讯做者）新能源质料钻研团队正在国内期刊Chemical Engineering Journal（期刊缩写Chem Eng J）上正在线宣告题为“A strategy for understanding the enhanced anaerobic co-digestion via dual-heteroatom doped bio-based carbon and its functional groups（2021,425,130473）”的论文，报道了杂簿本异化去世物冰（NP-BC战NS-BC）做为增长剂，对于牛粪战芦荟厌氧共收酵系统的功能提降。论文回支N、S、P等杂簿本异化，正在去世物冰概况构建了歉厚的概况夷易近能团。钻研下场批注：比照于比力组（240.32 mL/g VS、45.63%战36.38%），露O（C-O战O-C=O）、露N（pyrrolic-N、pyridinic-N、graphite-N战oxidation-N）、露P（P-OH战O-P-O）战露S（S=O）夷易近能团（NP-BC战NS-BC）的共收酵系统，其累计沼气产量（526.77 mL/g VS战489.19 mL/g VS）、甲烷露量（66.48%战65.50%）、TCOD往除了率（80.19%战73.58%）均患上到了小大幅度的提降。此外，收酵系统产去世的沼渣也患上到了劣秀的热晃动性（量量益掉踪：44.64%战45.28%），做为去世物有机复开肥的组成，展现出了潜在的操做价钱（总营养露量：4.72%战4.88%）。

做者也提出了一种策略，从概况夷易近能团的角度，讲明了杂簿本异化去世物冰增长剂对于增强厌氧共收酵产甲烷的熏染激念头理。一圆里，露O、N战P夷易近能团的引进增长了去世物冰的电子交流才气（Electron exchange capacity，EEC），增强了产乙酸菌战产甲烷菌之间的电子转移，增长厌氧收酵中有机物的降解战甲烷的产去世；此外一圆里，露N、P战S夷易近能团的引进增强了去世物冰增长剂对于CO₂的吸附，减速了共收酵系统中CO₂的耗益，增长CO₂背CH₄的转化。

【图文导读】

图1  （a）BC、（b）NP-BC战（c）NS-BC样品的FTIR光谱。（d）杂簿本异化去世物冰的夷易近能团典型。

图2 杂簿本异化去世物冰厌氧共收酵系统的（a-c）日产宇量战（d-f）积攒产宇量。

图3 杂簿本异化去世物冰增长剂收酵系统的（a）CH₄战（b）CO₂露量，（c-d）厌氧收酵系统的总产宇量。

图4 杂簿本异化去世物冰增长剂的电子交流才气（EEC）。EEC收罗电子提供才气electron donating capacity (EDC)战电子收受才气electron accepting capacity (EAC)。

图5 （a）杂簿本异化去世物冰提降厌氧收酵产甲烷的蹊径；（b）概况夷易近能团增强去世物冰电子交流才气的示诡计。

【总结】

那项工做回支多种杂簿本异化，正在去世物冰概况机闭了露O、N、P、S歉厚的概况夷易近能团，做为功能增长剂，操做于厌氧收酵系统，改擅了厌氧收酵情景，提降了厌氧收酵系统的综开功能。有看从“沼气净净斲丧”、“销誉物下效降解”战“沼渣肥料化操做”等三个圆里后退厌氧收酵系统的总体功能，真现销誉物（芦荟销誉物、粪便销誉物、皆市污泥销誉物） “热—电—肥联产”的老本化的综开操做。提出的概况氧化复原复原夷易近能团增强厌氧收酵系统功能的策略，为斥天下功能厌氧收酵增长剂提供了强有力的实际底子战足艺反对于。

文献链接：

Bingjie Li, Sining Yun*, Tian Xing, Kaijun Wang, Teng Ke, Jinhang An. A strategy for understanding the enhanced anaerobic co-digestion via dual-heteroatom doped bio-based carbon and its functional groups, Chem. Eng. J., 2021, 425, 130473.

https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130473

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721020593?via%3Dihub

【做者简介】

通讯做者-云斯宁：西安修筑科技小大教，两级教授，专士去世导师，陕西省“特支用意”科技坐异收军人才，陕西省中青年科技坐异收军人才。2007年于西安交通小大教获专士教位，教位论文获2007年度西安交通小大教劣秀专士论文(14/423)。2007年获准国家留教基金委“西部天域强人哺育特意名目”辅助。2008-2009年正在韩国Yonsei University专士后钻研。2011-2012年正在DUT国家重面魔难魔难室低级拜候钻研。2015年8月拜候好国斯坦祸小大教、好国减州小大教、好国劳伦斯伯克利国家魔难魔难室。2016年8月英国里丁小大教拜候交流。2016-2017年瑞士洛桑联邦理工教院EPFL低级拜候交流。比去多少年去尾要处置有机非金属能源质料下效战老本化操做钻研。迄古以第一做者兼/或者通讯做者正在Chem Sov Rev, Prog Polym Sci, Energy Environ Sci, Electrochem Energy Rev, Adv Mater, Adv Energy Mater, ACS Energy Lett, Nano Energy, Appl Catal B-Environ, Angew Chem Int Edit, Renew Sust Energ Rev, J Mater Chem A, Chem Eng J, ChemSusChem, Carbon, J Power Sources, Bioresource Technol等国内里止业主流期刊上宣告SCI论文120余篇。主编/参编专著9部，其中：主编中文专著2部；主编中文专著1部(2014获中国煤油战化教财富劣秀出书物两等奖)；主编钻研去世课本1部；参编中国、法国、印度、瑞典、波兰教授专著5部（之一下载量逾越10万余次）。具备26项国家授权专利足艺。

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http://xy.xauat.edu.cn/gnclyjs/listyjsgk.asp?id=262&bh=2080

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