近日，材料學(xué)院張雙保教授課題組在工程技術(shù)領(lǐng)域Top期刊《Bioresource Technology》（IF = 11.40）上發(fā)表題為“Insight into the pyrolysis of bamboo flour, polylactic acid and their composite: pyrolysis behavior, kinetic triplets, and thermodynamic parameters based on Fraser-Suzuki deconvolution procedure”的研究論文。
基于聚乳酸的竹塑復合材料具有生物可降解性，但其降解條件相對苛刻，過(guò)量累積依然會(huì )帶來(lái)白色污染等環(huán)境問(wèn)題，因此尋找一種高效處理廢舊竹塑復合材料的方法備受關(guān)注。
熱解是廢舊竹塑復合材料高效處理及資源化利用的重要途徑。由于竹塑復合材料具有復雜異質(zhì)的特性，熱解過(guò)程中一系列反應相互重合，對其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析及建模一直是一個(gè)難點(diǎn)。本研究使用反卷積法，在保證擬合精度和降低計算量的前提下，將竹纖維、聚乳酸以及竹塑復合材料的熱解過(guò)程通過(guò)Fraser–Suzuki函數解卷積成一系列的偽過(guò)程，并對其熱解的動(dòng)力學(xué)三因子和熱力學(xué)特性進(jìn)行了研究。結果表明，擬合曲線(xiàn)與實(shí)驗曲線(xiàn)具有較好的擬合度（R2 > 0.9983），除偽木質(zhì)素外，其他偽組分均可使用常見(jiàn)的動(dòng)力學(xué)機理函數進(jìn)行描述。竹塑復合材料中聚乳酸偽組分的熱分解峰值溫度、活化能和吉布斯自由能均下降，表明竹纖維對其熱解有促進(jìn)作用。另外，通過(guò)動(dòng)力學(xué)補償效應確定了指前因子，建立了并驗證了熱解動(dòng)力學(xué)方程，證明解卷積法對于竹塑復合材料熱解動(dòng)力學(xué)的研究具有適用性。這對于研究熱解機理、反應器設計及優(yōu)化熱解過(guò)程有重要意義。
材料學(xué)院博士研究生曹陽(yáng)為第一作者，張雙保教授為唯一通訊作者，北京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位。本研究得到了北京市自然基金（6202024）及國家自然科學(xué)基金（32171707）的資助。
