近日,我校理學院化學系劉春光教授研究團隊在農林科學領域國際頂級(Top)期刊美國化學學會期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》發表論文《Preparation of Cellulose Nanofibers from Corn Stalks by Fenton Reaction: A New Insight into the Mechanism by an Experimental and Theoretical Study(https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c08475)》。劉春光教授為論文通訊作者,理學院2020級物理化學專業碩士研究生秦瑞程為論文第一作者。
劉春光教授團隊為實現玉米秸稈綜合高效利用,采用綠色高效的多相Fenton催化氧化體系,結合傳統制漿造紙工藝,實現了玉米秸稈木質素、半纖維素和纖維素的高效分離,并將玉米秸稈纖維在保持原有晶體結構不變的前提下,由毫米和微米級分散至納米尺寸,最終得到直徑低于50 nm的纖維。課題組通過理論和實驗相結合提出了多相Fenton體系原位誘導高級氧化機制的合理推測,并根據催化反應動力學理論驗證了推測。本研究發現,二價鐵離子在纖維表面的有效吸附構成的高級氧化原位反應器是實現高效制備微納米纖維的關鍵步驟。
納米纖維被廣泛應用在服裝、食品、醫藥、能源、電子、造紙、航空航天等領域。劉春光教授團隊利用多相Fenton氧化技術開發了以玉米秸稈為原料制備納米纖維的新技術,具有綠色環保、工藝簡單、成本低廉的特點,有著較好的市場開發前景。該研究得到國家自然科學基金重點項目和北華大學博士科研啟動資金項目的資助。
(供稿:理學院 撰稿:劉春光 審核:高麗麗)
【編輯:盧正宏 終審:王力】