依托山东华泰纸业股份有限公司、齐鲁师范学院、山东石油化工学院联合共建,平台围绕国家战略发展需求,通过加强产业技术研究,开展生物质能资源化利用技术、木质素绿色分离与高值化利用技术、生物基功能材料开发与绿色制造技术等行业共性关键技术的开发,打造创新资源集聚、组织运行开放、治理结构多元的综合性产业技术创新平台,为行业绿色高质量发展和服务全省经济社会发展提供技术支撑。 |
69人 | 27人 | 33人 | 2600㎡ | 1.03亿元 |
研发人员 | 博士 | 高级专家 | 研发场地 | 仪器设备原值 |
一、平台简介
山东省生物基材料与绿色制浆造纸重点实验室整合原山东省造纸废弃物综合利用重点实验室,由山东华泰纸业股份有限公司、齐鲁师范学院、山东石油化工学院联合共建。平台围绕国家战略发展需求,通过加强产业技术研究,开展生物质能资源化利用技术、木质素绿色分离与高值化利用技术、生物基功能材料开发与绿色制造技术等行业共性关键技术的开发,打造创新资源集聚、组织运行开放、治理结构多元的综合性产业技术创新平台,为行业绿色高质量发展和服务全省经济社会发展提供技术支撑。
平台建设基础较为扎实。实验室建设基础是山东省造纸废弃物综合利用重点实验室,重点实验室于2013年3月通过专家验收,是山东省首批33家企业重点实验室之一。近年来,实验室先后承担国家重点研发计划、国家水体污染控制重大专项、山东省重大科技创新工程等省部级项目39项,获省部级以上科技进步奖励15项。
二、成员情况
平台现有实验室现有人员 69 人,其中固定人员 56 人、流动人员 13人。固定人员中副高级以上职称 33 人,博士学位人员 27 人,副高(含)以上职称或具有博士学位人员合计 43 人。目前实验室拥有万人计划专家 2 名、长江学者 3 人、泰山产业领军人才 10 人、山东省有突出贡献的中青年专家 3 人、6 人享受国务院特殊津贴,已基本形成了以博士和高级工程师为核心的研发团队。
骨干成员 | 职称/职务 | 主要研究方向 | 平台分工 |
张凤山 | 教授、中心主任 | 生物基材料开发与绿色制浆造纸技术的开发 | 平台总体建设与组织管理,数据库建设与校企协同 |
郑秀文 | 教授 | 功能纳米材料制备及应用 | 功能纳米材料催化剂开发 |
吴敬 | 教授 | 酶工程领域研究 | 酶催化生物质基转化 |
覃程荣 | 教授 | 清洁制浆技术研究 | 高纯度二氧化氯制备技术与装备体系、清洁化废纸制浆 |
房桂干 | 教授 | 废弃物资源化利用研究 | 高性能纤维分离和废弃物资源化产业化应用工作 |
刘伟峰 | 教授 | 工业木质素研究 | 工业木质素在高分子材料中高值利用开展研究 |
曹晓荣 | 教授 | 表面活性剂自组装行为及应用 | 活性剂开发 |
杨冰川 | 教授 | 绿色合成工艺与电催化过程 | 工业生产过程中污水处理 |
刘光增 | 教授 | 新能源材料相关研究 | 生物基催化合成与转化 |
三、主要研究方向
1. 生物天然气资源化利用技术:针对造纸行业排放废水水温高、BOD/COD 生化性差、微量元素缺失等问题,优化制浆造纸废水厌氧处理工艺提高生物质燃气的产出率。通过废水厌氧处理工艺优化与生物天然气提纯净化技术集成,建立提纯净化及应用示范工程,提纯净化后生物天然气用于涂布印刷纸非接触式干燥,实现行业内的生物质能资源化利用。
2. 生物质资源减碳技术:生物质燃料产生的二氧化碳是自然可循环的,而化石燃料产生的二氧化碳才是温室气体的增加量,因此现代先进的制浆造纸企业在低碳经更具优势和竞争力。采用 100%的生物质燃料,开发低碳燃烧技术,产生蒸汽并发电,实现制浆流程零碳排放,助力碳达峰、碳中和国家战略的实施。
3. 造纸废渣资源化利用技术:针对造纸废渣木质素纤维素含量高、无机成分掺杂多、粒度分布不均匀等问题,优化造纸废弃物资源化工艺。通过热解活化制备高孔隙率生物活性炭,建立生物活性炭制备及应用示范工程。制备的生物活性用于 VOC 治理和污水处理,实现生物质资源化利用。
4. 造纸固废生物基功能材料的创制与产业化应用:针对生物基材料——工业木质素资源化利用瓶颈,基于原位界面改性、分子结构定向设计及聚集微结构调控,攻克木质素反应性差、团聚严重难题,创新木质素基功能材料生产技术,提高木质素高值化利用率,推动传统产业绿色高质量发展。
5. 制浆造纸综合废水深度处理及生物质回收利用应用示范:建立制浆造纸综合废水深度处理及生物质回收利用应用示范,主要包括开发高效厌氧-好氧废水联合处理、微生物协同增效技术及 IC 厌氧反应器中生物天然气湿法脱硫技术,解决化机浆废水处理难题,实现资源循环利用。
6. 仿生超疏水纤维基材料的构建及在以纸代塑产业中的应用:通过生物质基造纸化学品关键技术的研发,首创具有多尺度结构和特性的新一代硼系绿色造纸助剂,替代传统的石油基产品;仿生开发可降解的超疏水纸制品,实现以纸代塑,助力碳达峰•碳减排,推动行业绿色可持续发展。
7. 废纸回收再生胶黏物控制关键酶技术创制和应用:针对废纸制浆胶黏物控制酶降解胶黏物机制不清晰、种类缺乏、效率低、难以规模化生产和应用等突出问题,通过关键技术的开发,实现废纸制浆胶黏物的高效生物控制,打破进口酶对国内市场的垄断,推动我国造纸行业的绿色转型。
四、平台条件与服务能力
平台针对生物质能的发展方向和传统产业转型升级的重大需求,围绕生物质能源利用技术、生物基功能材料开发与绿色制造技术、木质素绿色分离与高值化利用技术、制浆造纸剩余物资源化利用、制浆造纸清洁生产等前沿引领技术和关键共性技术研发与应用为核心,贯彻“创新驱动发展”的发展思路,把原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新结合起来,打造创新资源集聚、组织运行开放、治理结构多元的综合性产业技术创新平台,发展新质生产力。
实验开发仪器设备原值达 3000 多万元,拥有 2500 多平方米的专用科研楼一座,配套中心实验室、恒温恒湿检测中心、精密仪器室、湿部实验室等,配备了 SEM 电子显微镜、GC-MS、能谱仪等国际一流的实验检测仪器设备,在同行业中处于领先地位,能够保障实验室科研工作的顺利进行。共建单位山东石油化工学院、齐鲁师范学院在生物质化工领域学科优势明显,为重点实验室的建设奠定了良好的基础。
五、代表性成果
方向 | 代表性论文 | 平台成员 | 期刊 | 年度 |
纳米功能材料合成 | Heterogeneous Fe-Ni dual-atom catalysts coupled N-vacancy engineering for enhanced activation of peroxymonosulfate | 郑秀文等 | Applied Catalysis B: Environment and Energy | 2025 |
二氧化碳转化 | Poisoning Electrocatalytic CO2 Conversion to CO by Adding a μ4‑S Atom on Au60 Nanocluster | 郑秀文等 | ACS Materials Letters | 2025 |
金属检测研究 | Anti-PD-L1-based bispecific antibodies targeting co-inhibitory and co-stimulatory molecules for cancer immunotherapy | 曹晓荣等 | Sensors and Actuators: B. Chemical | 2025 |
纳米材料储能 | MoSe2/Bi2Se3 Heterostructure Immobilized in N-Doped Carbon Nanosheets Assembled Flower-Like Microspheres for High-Rate Sodium Storage | 刘光增 | Small | 2025 |
载体与功能材料 | LDH-derived Co0.5Ni0.5Te2 dispersed in 3D carbon sheets as a separator modifier to enable kineticsaccelerated lithium–sulfur batteries | 郑秀文等 | Dalton Transactions | 2025 |
有机功能材料 | Difluorocarbene/H2O Serving as a CO2 Equivalent for Insertion into Oxiranes | 杨冰川等 | Organic Letters | 2025 |
六、建设目标
实验室将凝聚一批高级技术开发人才,致力于生物质能利用技术及制浆造纸清洁生产、低碳绿色发展所需共性关键技术,提高现有科技成果的成熟性、配套性和工程化水平,加速科技成果向现实生产力的转化,推进高新技术产业发展,为企业在发展循环经济、提高产品质量、降低成本等方面提供先进适用的成套化技术,提升企业的清洁生产水平和市场竞争力。