报告题目:

木质素微波辅助制备闪蒸石墨烯及其在气凝胶吸附/降解PFAS中的应用研究

报告人:

赵楠

所在单位:

郑州大学生态与环境学院

报告人简介:

赵楠，郑州大学生态与环境学院副院长，研究员、博士生导师，河南省减污降碳协同行业学院副院长，并入选中国科协“青年人才托举工程”。长期聚焦生物质高值负碳利用领域，主攻农林有机废弃物预处理、热化学转化制备功能性纳米碳材料及污染调控等研究，在激光诱导/焦耳热闪蒸石墨烯制备、生物质基材料环境应用等方向成果显著。研究成果获NESIN国际“最佳研究者奖”、中国技术市场协会三农科技服务金桥奖二等奖等重要荣誉，指导学生获中国研究生“双碳”创新大赛全国一等奖、“挑战杯”省级奖项，兼任Frontiers in Energy Research等国际期刊客座副主编，学术影响力与成果转化能力突出。以第一/通讯作者在Small、Waste Management等期刊发表SCI/EI论文30余篇，累计影响因子74.8，总被引超百余次，主持国家自然科学基金、省部共建国家重点实验室开放课题等科研项目10余项，治学严谨，勇于探索，是中青年教师的杰出代表。

报告摘要:

为实现生物质高值负碳利用与新污染物治理，本研究开展木质素微波辅助制备闪蒸石墨烯及相关应用研究。我国生物质资源年总量达34.94亿吨，其中木质素作为重要组分，经微波预处理后可解聚大分子、提升反应活性。以木质素与导电炭黑为原料，通过30-100毫秒、≥100V的焦耳热闪蒸，在3000K高温下制备出涡轮状闪蒸石墨烯，微波预处理可降低60%能量损耗，产物石墨化程度高、缺陷少。基于该石墨烯构建纤维素/石墨烯复合气凝胶，采用冷冻干燥与二次交联工艺，兼具优异机械性能与环境友好性，其二氧化碳当量较同类材料降低25%。该气凝胶对PFAS表现出高效吸附性能，对长链疏水性PFNA吸附量达35.4ng·mg⁻¹，混合体系中吸附效果可提升70%。吸附后通过再闪蒸技术，在钠盐催化下PFAS矿化率达94%，实现污染物资源化处置。