个人简介
Personal Profile
二级研究员,博士生导师,中国林科院林产化学工业研究所副所长。国际杰出机械浆科学家协会主席、会士,国际木材科学院院士、俄罗斯自然科学院外籍院士、国务院特殊津贴专家,江苏省333人才工程第一层次人才、山东省泰山产业领军人才,国家林草局创新团队首席专家、中国林科院首席科学家;中国造纸学会副理事长、木竹材清洁制浆造纸国家创新联盟理事长,全国新型竹产业产教融合体专家委员会主任委员。曾任法国波尔多第一大学外聘教授和联合国教科文组织UNESCO BIO-DEV指导和授课教授。获全国优秀科技工作者、全国林草系统先进工作者、全国林草教学名师、江苏省优秀科技工作者、南京市“十大科技之星”、江苏省造纸行业“十大工匠”等荣誉称号。世界上首次全面系统地对40多种相思树、桉树等速生材制浆适应性进行研究,为高得率清洁制浆生产技术的定型与优化提供了重要的理论指导。揭示了木片药液渗透与均质软化机理、低温可控解离机制以及高得率浆高效漂白机理等基础理论,创制了混合材高得率制浆关键技术和国产化核心装备;提出了化机浆碱回收新理念、新工艺与新流程,使高得率浆生产线首次实现废水零排放。主持国家“九五”至“十四五”项目(科技攻关/支撑/重点研发)、林业科技成果国家级推广、UNDP项目、欧盟第四框架计划(FP4)等国际国内科技项目50余项。以第一完成人获国家科技进步二等奖、梁希林业科技一等奖等国家和省部级科技奖9项。在ACS Sustain. Chem. Eng、Adv.Compos. Hybrid Mater等国内外学术期刊发表论文600余篇(其中SCI论文149篇,EI论文58篇),授权发明专利86件,撰写或参编专著7部。
研究方向及内容
Research Directions
速生材及农林剩余物清洁制浆技术,纤维组分定向拆解和绿色分离,纤维资源材性表征与先进材料制造
主要研究内容:
(1)速生材及农林剩余物清洁制浆技术。木竹材及农业秸秆纤维原料高效浸渍软化,节能磨浆和绿色漂白机理,木竹纤维胞间层/次生壁定向软化和精准解离,高松厚度高强度高白度纸浆制造。
(2)纤维组分定向拆解与绿色分离。过程纤维类废弃物的化学组分定向拆解与功能化学品制造,基于半纤维素提取策略的组分绿色分离,生物质全组分分离及高值化综合利用,木质纤维素基可降解材料制造。
(3)纤维资源材性表征与先进材料制造。近红外光谱材性快速检测,制浆工艺参数决策系统及制浆/生物炼制的智能制造,机器学习驱动的工艺参数动态优化模型构建,基于纤维结构和网络交织特征的功能材料制造。
[1]国家重点研发计划项目“竹浆纸一体化关键技术研究”(2023-2028)
[2]国家重点研发计划项目“人工林剩余物资源化利用技术研究”(2017-2021)
[3]中央财政林业科技推广示范资金项目“木材加工剩余物清洁高得率制浆技术推广”(2023-2025)
[4]林业和草原科技成果国家级推广项目“杉木剩余物节能制浆和减排技术产业化推广”(2020-2022)
[5]中央级公益科研院所专项基金“木材高纯度溶解浆制造关键技术”(2016-2019)
[6]林业和草原科技成果国家级推广项目“杉木剩余物节能制浆和减排技术产业化推广”(2020-2022)
[7]浙江省院合作林业科技项目“竹材高得率清洁制浆关键技术研究”(2024-2026)
[8]竹产业“揭榜挂帅”项目“竹基浆精深加工技术研究与开发”(2022-2024)
[9]国家自然科学基金课题任务“木材纤维精准解离与界面调控”(2019-2023)
[10]中央级公益科研院所专项基金 “木材高纯度溶解浆制造关键技术”(2016-2019)
代表性文章:
[1] Ma, W., Lin, Y., Huang, C., Amin, M. A., El-Bahy, S. M., Melhi, S., Fang, G., Huang, C. Fully wood-based high-performance triboelectric nanogenerator for smart home. Advanced Composites and Hybrid Materials, 2024, 7(4), 126.
[2] Lin, Y., Huang, C., Huang, C., Deng, Y., Zou, X., Ma, W., Fang, G., Ragauskas, A. J. Cellulose regulated lignin/cellulose-based carbon materials with hierarchical porous structure for energy storage. Advanced Composites and Hybrid Materials,2024, 7(2), 51.
[3] Lyu, Y., Li, J., Liang, F., Ma, W., Liu, H., Huang, C., Jiao J., Wu. T., Fang, G. Recyclable UV shielding film with water vapor barrier and antimicrobial properties enabled by in situ polymerization of caffeic acid phenethyl ester. Chemical Engineering Journal, 2024, 498, 155764.
[4] Ma, W., Long, T., Wu, H., Zhang, J. H., Lyu, Y., Zhao, M., Li, J., Zhang, Q., Zhou, C, Zhang, C., Fang, G. High performance polydimethylsiloxane elastomer for triboelectric nanogenerators in extreme environment. Chemical Engineering Journal, 2024, 480, 148198
[5] Cheng, J., Chen, T., Liu, X., Zhou, X., Zhan, Y., Huang, C., Fang, G., Huang, C. A lignin-first biorefinery by integrated deep eutectic solvents towards formaldehyde-free plywood adhesive and monomeric sugars. Chemical Engineering Journal, 2024, 499, 155980.
[6] Zhou, X., Liu, X., Zhan, Y., Bian, H., Wu, S., Dai, H., Liang, F., Meng, X., Huang, C., Fang, C., Ragauskas, A. J. A tailored deep eutectic solvent for high-yield conversion of poplar residues to bio-based building blocks at mild conditions. Chemical Engineering Journal, 2024, 487, 150407.
[7] Li, X., Fang, G., Qian, X., Tian, Q. Z-scheme heterojunction of low conduction band potential MnO2 and biochar-based g-C3N4 for efficient formaldehyde degradation. Chemical Engineering Journal,2022, 428, 131052.
[8] Cheng, J., Huang, C., Zhan, Y., Han, S., Wang, J., Meng, X., Fang, G., Ragauskas, A. J. Effective biomass fractionation and lignin stabilization using a diol DES system. Chemical Engineering Journal, 2022, 443, 136395.
[9] Li, X., Wang, Y., Wu, T., Fang, G. S-scheme electron transfer promoted by novel indium oxide quantum dot–loaded carbon nitride heterojunctions promoted using oxidized indium monomers. Journal of Colloid and Interface Science, 2024, 668, 658-665.
[10] Li, X., Wu, T., Zhu, Y., Tian, Q., Yang, Q., Fang, G. Reduction of the photogenerated electron transport path by modulating the conduction band region to achieve the highest lignin β–O–4 bond photocleavage efficiency under xenon excitation. Separation and Purification Technology, 2025, 354, 129079.
[11] Li, X., Wu, T., Liang, L., Tian, Q., Yang, Q., Zhu, Y., Fang, G. Localized surface-plasmon resonance effect as a new driver of Z-scheme electron transfer in cerium dioxide–graphitic carbon nitride heterojunctions. Separation and Purification Technology, 2024, 349, 127818.
[12] Tian, Q., Ran, M., Fang, G., Ding, L., Pan, A., Shen, K., Deng, Y. ZnAl2O4/BiPO4 composites as a heterogeneous catalyst for photo-Fenton treatment of textile and pulping wastewater. Separation and Purification Technology, 2020, 239, 116574.
[13] Cheng, J., Zhou, X., Huang, C., Yoo, C. G., Meng, X., Fang, G., Ragauskas, A. J, Huang, C. Low-chromophore lignin isolation from natural biomass with polyol-based deep eutectic solvents. Green Chemistry, 2024, 26(14), 8298-8314.
[14] Huang, C., Zhan, Y., Wang, J., Cheng, J., Meng, X., Liang, L., Fang, G., Ragauskas, A. J. Valorization of bamboo biomass using combinatorial pretreatments. Green Chemistry, 2022, 24(9), 3736-3749.
[15] Zhan, Y., Cheng, J., Liu, X., Huang, C., Wang, J., Han, S., Meng, X., Ragauskas, A. J. Assessing the availability of two bamboo species for fermentable sugars by alkaline hydrogen peroxide pretreatment. Bioresource Technology, 2022, 349, 126854.
[16] Huang, C., Zhan, Y., Cheng, J., Wang, J., Meng, X., Zhou, X., Fang, G., Ragauskas, A. J. Facilitating enzymatic hydrolysis with a novel guaiacol-based deep eutectic solvent pretreatment. Bioresource Technology, 2021, 326, 124696.
[17] Huang, C., Fang, G., Yu, L., Zhou, Y., Meng, X., Deng, Y., Shen, K., Ragauskas, A. J. Maximizing enzymatic hydrolysis efficiency of bamboo with a mild ethanol-assistant alkaline peroxide pretreatment. Bioresource Technology, 2020, 299, 122568.
[18] Zhao, M., Wu, T., Wang, X., Liang, L., Lu, H., Xie, Z., Fang, G. Intrinsically conductive polymer reinforced hydrogel with synergistic strength, toughness, and sensitivity for flexible motion-monitoring sensors. Cell Reports Physical Science, 2024, 5, 9.
[19] Su, C., Wang, X., Deng, Y., Wu, T., Jiao, J., Huang, C., Dai, H., Fang, G. (). Revitalizing multiple bioactivities of the lignin-carbohydrate complex through a two-step strategy: unraveling the enhancement origin from a structural variation perspective. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2024, 12(28), 10544-10554.
[20] Zou, X., Huang, C., Wu, T., Shen, K., Lin, Y., Wu, Y., Ni, Y., Fang, G. Lignin-Reinforced Paper with Excellent Stability and Thermal Properties for an Efficient Heat Spreader. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2022, 10(17), 5569-5581.
[21] Lyu, Y., Zhan, Y., Li, J., Fang, G. A tough, strong, and fast-curing phenolic resin enabled by dopamine-grafted chitosan and polyethyleneimine-functionalized graphene. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 279, 135472.
[22] Su, C., Sun, M., Bian, H., Fang, G., Dai, H. Dual regulation of thermal conductivity and mechanical performance of nano cellulose-based composite via mimicking plant cell wall structure. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 278, 134705.
[23] Yawei Zhu, Kuizhong Shen, Yunyi Wamg, Qiang Yang, Xiang Li, Aixiang Pan*, Zhanghong Xie, Hang Yin, Qingwen Tian*, Fengshan Zhang, Guigan Fang,. Controlled preparation of bamboo charcoal/BiOCl with efficient visible-light-driven photocatalytic activity for organic pollutant degradation using the residues of bamboo processing. Industrial Crops & Products, 2024(215) 118620.
[24] Liang, L., Wu, T., Shen, K., Fang, G., Wu, Y., Han, S., Zhao, M. Chemi-mechanical pulping with selective fiber separation using 2D correlation near-infrared spectroscopy. Cellulose, 2024, 31(6), 3483-3496.
[25] Zhou, H., Han, S., Shen, K., Zhao, M., Huang, C., Fang, G., He, Z. A novel clean bio-pulping process for rice straw based on aerobic fermentation coupled with mechanical refining. Environmental Technology & Innovation, 2023, 31, 103146.
[26] 房桂干, 沈葵忠, 李晓亮.中国化学机械法制浆的生产现状,存在问题及发展趋势[J].中国造纸, 2020, 39(5): 8. 中国造纸论文一等奖
[27] 房桂干, 沈葵忠, 李晓亮,等.限塑和禁止固废进口政策下中国造纸工业纤维原料的供应策略[J].中国造纸, 2021,40(7):7. 《中国造纸》论文二等奖.
[28] 吴珽,胡会超,陈礼辉,等.竹浆纸一体化关键技术的突破与展望.中国造纸, 2024, 43(7):1-6.
[29] 焦健, 焦婷, 王友成,邓拥军, 朱北平, 田庆文, 韩善明, 房桂干. 预浸渍溶出物对巨尾桉机械浆漂白性能的影响[J].中国造纸学报, 2024, 39(1):27-37.
[30] 林艳, 邓拥军, 沈葵忠, 房桂干. PFI磨预处理提高桉木浆纤维反应活性的研究[J].林产化学与工业, 2024, 44(3):105-111.
获奖:
[1] 国家科学技术进步奖二等奖(2019). 混合材高得率清洁制浆关键技术及产业化.第一完成人
[2] 梁希林业科学技术奖一等奖(2016). 低等级木材高得率制浆清洁生产关键技术. 第一完成人.
[3] 江苏省科技进步奖三等奖(2016). 农林剩余物低能耗清洁制浆关键技术及产业化.第一完成人.
[4] 中国专利优秀奖(2015).一种化学机械制浆废水的生物处理减排方法.第一完成人.
[5] 中国轻工业联合会科技进步奖二等奖(2014). 低质纤维原料化学机械浆节能清洁生产技术及核心装备.第一完成人.
[6] 中国林业产业创新奖(2014-2015). 低等级木材清洁制浆生产技术.第一完成人
[7] 中国林业科学研究院科学技术奖一等奖(2014).小径材高得率制浆清洁生产关键技术及产业化.第一完成人.
[8] 中国林业科学研究院科学技术奖一等奖(2009).低质木材节能减排制浆关键技术.第一完成人.
[9] 中国专利优秀奖(2013).利用杨木加工剩余物制取文化用纸配抄用漂白化机浆的方法.
[10] 梁希科学技术奖二等奖. 林纸一体化速生材制浆性能及其评估体系的研究(2009).
[11] 江苏省科技进步奖三等奖(2002).高效低能能耗处理造纸废水工业应用技术.
著作:
[1] 施英乔,房桂干.林产化工废水污染治理技术.北京:中国林业出版社,2016:1-357.
[2] Fang Guigan, Shen Kuizhong. Wheat straw pulping for paper and paperboard Production(M). In Global wheat production (Fahad S, Basir A,Adnan M): https://www.intechopen.com/chapters/61558 英国伦敦: Intechopen Ltd. 2018:223-239
[3] 房桂干,等.第五篇制浆造纸. (现代林产化学工程第一卷).北京:化学工业出版社.2024.10.
专利:
[1] 房桂干,胡嘉驹,沈葵忠,盘爱享,张华兰,林艳,施英乔,丁来保,田庆文,梁农,邓拥军,韩善明,焦健,李红斌,庄国俊,梁芳敏,朱北平,一种基于无机氧化物的抑制高得率浆返黄的加填浆料及其制备与应用,申请日:2016.11.16,授权日:2018.02.02,专利号:ZL201611025349.6。
[2] 房桂干,施英乔,邓拥军,沈葵忠,丁来保,盘爱享,林艳,韩善明,焦健,李红斌,梁芳敏,张华兰,梁龙,田庆文,一种竹浆废水的处理方法[P],申请日:2015.08.20,授权日:2017.10.10,专利号:ZL 201510515623.7。
[3] 房桂干,盘爱享,邓拥军,沈葵忠,丁来保,施英乔,张华兰,韩善明,焦健,李红斌,梁芳敏,原木剥皮辊及剥皮机,申请日:2014.12.04,授权日:2015.04.15,专利号:ZL 201420754281.5。
[4] 房桂干,施英乔,丁来保,盘爱享,邓拥军,李萍,沈葵忠,韩善明,焦健,庄国俊,一种化学机械制浆废水的生物处理减排方法,申请日:2010.11.24,授权日:2012.04.25,专利号:ZL201010227575.9。
[5] 房桂干,施英乔,丁来保,盘爱享,邓拥军,李萍,沈葵忠,韩善明,焦健,庄国俊,一种化学机械制浆废水的生物处理减排方法,申请日:2010年07月15日,授权日:2012年04月25日,专利号:ZL201010227575。
[6] 苏晨,房桂干,邓拥军,王秀,焦健,黄晨,梁芳敏,田庆文,吴珽,沈葵忠. 一种制备尺寸可控且具有良好生物活性的木质素微球的方法, 申请日:2023.07.13,授权日:2024.12.06,专利号:ZL 202310866685.7。
[7] 田庆文,房桂干,梁龙,郭文亮,杨强,李响,邓拥军,盘爱享,刘行健,尹航,施英乔,沈葵忠,一种木质素炭/钼酸铋复合光催化剂及其制备方法和应用,申请日:2020.01.03,授权日:2023.07.07,专利号:ZL202010005880.7。
[8] 田庆文,房桂干,丁来保,冉淼,邓拥军,沈葵忠,施英乔,盘爱享,韩善明,焦健,李红斌,梁芳敏,一种铝酸锌-磷酸铋异质结光催化剂及其制备方法和应用, 申请日:2020.01.03,授权日:2023.07.07,专利号:ZL202010005880.7。
[9] 田庆文,房桂干,梁龙,郭文亮,杨强,李响,邓拥军,盘爱享,刘行健,尹航,施英乔,沈葵忠;韩善明,焦健,李红斌,梁芳敏,林艳,朱北平,吴珽,黄晨,苏晨,杨成,一种木质素炭/钼酸铋复合光催化剂及其制备方法和应用, 申请日:2022.11.10,授权日:2024.05.03,专利号:ZL202211407803.X。
[10] 焦健,房桂干,谢存欣,梁芳敏,冉淼,魏录录,邓拥军,沈葵忠,施英乔,韩善明,李红斌,丁来保,盘爱享,林艳,梁龙,田庆文,李萍,庄国俊,.一种强化纤维原料漂白药液渗透的方法,申请日:2018.08.14,授权日:2021.01.26,专利号:ZL201810920509.6。
[11] 李红斌,房桂干,邓拥军,沈葵忠,施英乔,丁来保,韩善明,焦健,梁芳敏,林艳,田庆文,梁龙,一种可控碳纤维纸张远红外线辐射强度的方法,申请日:2018.12.27,授权日:2021.9.28,专利号:ZL201811609562.0。
[12] 焦健,房桂干,梁芳敏,谢存欣,梁龙,田庆文,魏录录,冉淼,韩善明,邓拥军,沈葵忠,施英乔,一种制备高白度高强度桉木化学机械浆的方法,申请日:2018.04.13,授权日:2021.3.19,专利号:ZL201810288430.6。
[13] 李红斌,房桂干,邓拥军,沈葵忠,施英乔,丁来保,韩善明,焦健,梁芳敏,林艳,田庆文,梁龙,申请日:2016.11.11,授权日:2018.05.29,专利号:ZL201610997546.8。
[14] 吕焱,房桂干,邓拥军,吴珽,马文灿,黄晨,焦健,田庆文,梁芳敏,李炯炯,一种仿生木质化过程制备聚乙烯醇/咖啡酸苯乙酯复合膜的方法,申请日:2024.05.30,申请号:2024106880136。
[15] 吕焱,房桂干,邓拥军,吴珽,黄晨,马文灿,焦健,田庆文,梁芳敏,李炯炯,一种自组装木质素/铜离子纳米颗粒增强聚乙烯醇膜的制备方法,申请日:2024.03.15,申请号:2024102993385。
[16] 李红斌,房桂干,邓拥军,沈葵忠,施英乔,韩善明,焦健,吴铤,盘爱享,梁芳敏,林艳,田庆文,梁龙,黄晨,朱北平,苏晨,尹航,詹云妮,吕焱,焦婷,一种提高棉秆化机浆滤水性的方法,申请日:2024 . 01 . 19,申请号:202410080786.6 。
[17] 朱北平,房桂干,焦健,邓拥军,沈葵忠,田庆文,梁龙,冉淼,韩善明,李红斌,梁芳敏,盘爱享,一种保温,可降解的发泡包装材料及其制备方法,申请日:2023.05.10,申请号:202110755030.3。
[18] 梁龙,房桂干,吴珽,邓拥军,沈葵忠,韩善明,李红斌,焦健,梁芳敏,林艳,盘爱享,田庆文,朱北平,黄晨. 一种消除水分干扰的近红外光谱预测造纸木片基本密度的方法. 申请日:2022.06.01,申请号: 202210609092.8。
[19] 房桂干,邹秀秀,沈葵忠,邓拥军,韩善明,梁龙,焦健,李红斌,盘爱享,张华兰,施英乔,丁来保,一种植物纤维次生壁S2层解离的方法,申请日:2021.04.22,申请号:202110436082.4。
[20] 焦健,房桂干,朱北平,邓拥军,沈葵忠,丁来保,盘爱享,韩善明,李红斌,梁芳敏,林艳,梁龙,一种从纤维原料中制备高羧基含量的氧化木质素的方法,申请日:2021.01.04,申请号:202110002505.1。
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