Industrial & Engineering Chemistry Research — “生物質熱化學轉化”學生科技創(chuàng)新工作室本科生發(fā)表論文揭示生物油老化動力學機理
近日，“生物質熱化學轉化”學生科技創(chuàng)新工作室本科生張書愷等在生物油老化動力學機理研究方面取得重要進展，研究成果在美國化學會旗下的著名期刊Industrial & Engineering Chemistry Research上發(fā)表，題為：“Kinetic Analysis of Bio-Oil Aging by Using Pattern Search Method”。論文的第一作者為上海交通大學農業(yè)與生物學院本科生張書愷，通訊作者為上海交通大學農業(yè)與生物學院蔡均猛老師。上海交通大學研究生李沖和Md. Maksudur Rahman、東莞理工學院郭曉娟老師、上海理工大學張興光老師、以及英國阿斯頓大學余熙老師共同參與合作研究。
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生物油是生物質在缺氧狀態(tài)下快速受熱分解，所得熱解蒸氣經快速冷凝后獲得的液體產物，其具有原料來源廣泛、可再生，易于運輸、能量密度較高等特點，可用作燃料，也可經提質升級技術轉化為化學品或生物材料。生物油不穩(wěn)定，易發(fā)生老化反應，導致生物油的粘度、分子量等物理化學特性隨老化溫度和儲存時間而變化。因此，如何破解和控制老化過程是一大難題。
生物油老化動力學研究是生物油老化機理研究的基礎，同時也是預測生物油老化速率，評估減緩老化速率措施有效性的重要工具。然而，傳統(tǒng)生物油老化動力學研究中要么未考慮溫度對老化的影響，分析結果不全面；要么通過分步擬合法求解，計算誤差較大。基于此，本論文開發(fā)了基于生物油重均分子量變化的老化動力學模型，并耦合模式搜索法求解老化動力學參數(shù)。對多個溫度下生物油老化動力學實驗數(shù)據的解析結果表明，本論文開發(fā)的模型和方法可準確描述實驗結果。本研究有助于找到更有效減緩老化的方法，從而減少生物油在儲存和運輸過程中熱值損耗及品質降級，從而大大提升生物油在能源及化學品市場的競爭力。
由蔡均猛老師領銜的“生物質熱化學轉化”學生科技創(chuàng)新工作室于2019年12月被上海交通大學批準立項成立，由農業(yè)與生物學院蔡均猛老師主導進行研究工作。工作室致力于生物質熱化學轉化的理論研究與開發(fā)應用，同時也非常注重對學生科研規(guī)范的引導，科研方法的訓練，創(chuàng)新思維以及論文寫作能力的培養(yǎng)。
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論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.9b05629.
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“生物質熱化學轉化”學生科技創(chuàng)新工作室
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