个人简介
Personal Profile
研究员,博士,博士生导师,主要从事高得率清洁制浆关键技术、植物纤维结构定向拆解与先进材料制造、纤维组分绿色分离及高纯度溶解浆制造技术等方向研究工作。主持或参研国际科技合作及国家、省部级课题20余项。重点对我国40余种桉木、杨木、马尾松等速生木材、竹材及加工剩余物低能耗磨浆和高效漂白等性能开展了系统研究,在高得率浆绿色漂白和纤维精准解离等方面取得了重要突破。作为主要完成人获国家科学技术进步奖二等奖、梁希林业科学技术一等奖、中国轻工业联合会科技进步二等奖、中国专利优秀奖等科技奖励。在ACS Sustain Chem Eng、Indust Crop Prod 、Cellulose、林业工程学报、中国造纸学报等国内外学术期刊发表研究论文150余篇(其中SCI论文20余篇、EI论文12篇)、授权发明专利26件,研究成果已应用于全国十多省区大中型企业生产中,取得良好经济社会和生态环境效益。
研究方向及内容
Research Directions
高得率清洁制浆关键技术,植物纤维结构定向拆解与先进材料制造,纤维组分绿色分离及高纯度溶解浆制造技术。
主要研究内容:
(1)速生木材及竹材高得率清洁制浆关键技术。揭示低质纤维原料强化浸渍软化和节能磨浆机制,阐明节能常压磨浆理论和绿色漂白原理;开发纤维原料多段浸渍软化、节能磨浆、高效绿色漂白、纤维分级利用等清洁制浆关键技术,并实现工程转化应用。
(2)植物纤维结构定向拆解与先进材料制造。开发农林剩余物制浆工艺参数决策系统,实现农林剩余物制浆和生物炼制的智能制造;研究纤维胞间层/次生壁定向拆解技术,实现基于纤维3D结构和网络特征的高性能柔性导电、抑菌/阻隔/强韧等先进功能材料及绿色可降解材料的制造。
(3)纤维组分绿色分离及高纯度溶解浆制造技术。研究木质纤维及制浆造纸纤维类废弃物的化学组成及构效特征,揭示半纤维素和木质素在分离过程中的转化及保护机理;开发基于半纤维素提取(低共熔溶剂等)策略的组分分离、高品质纸浆制造新工艺,实现全组分高值化综合利用。
(1)“十四五”国家重点研发计划课题任务“生物-高得率浆”制备关键技术”(2022-2025)
(2)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)
(3)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)
(4)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] Long Liang, Ting Wu, Kuizhong Shen*, Guigan Fang*, Yqiang WU, Shanming Han, Mengke Zhao . Chemi‑mechanical pulping with selective fiber separation using 2D correlation near‑infrared spectroscopy [J]. Cellulose ,2024(31):3483–3496.)
[2] Huyi Zhou, Shanming Han, Kuizhong Shen*, Mengke Zhao, Huang Chen, Guigan Fang*, Yiqiang Wu, Hongying Huang, Zhibin He. A novel clean bio-pulping process for rice straw based on aerobic fermentation coupled with mechanical refining[J]. Environmental Technology & Innovation, 2023, 31: 103146. (SCI, IF: 7.758)
[3] Xiuxiu Zou, Chen Huang, Ting Wu, Kuizhong Shen*, Yan Lin, Yiqiang Wu, Yonghao Ni, Guigan Fang*. Lignin-reinforced paper with excellent stability and thermal properties for an efficient heat spreader[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2022, 10(17): 5569-5581.
[4] Xiuxiu Zou, Long Liang, Kuizhong Shen*, Chen Huang, Ting Wu, Yiqiang Wu, Guigan Fang⁎, Alkali synergetic two-step mechanical refining pretreatment of pondcypress for the fiber with intact 3D structure and ultrahigh cellulose accessibility fabrication [J]. Industrial Crops and Products, 2021, 170, 113741.
[5] Yuanhang Chen . Kuizhong Shen* . Zhibin He . Ting Wu . Chen Huang, Long Liang. Guigan Fang, Deep eutectic solvent recycling to prepare high purity dissolving pulp[J]. Cellulose, 2021, 28:11503–11517.
[6] Xiuxiu Zou, Kuizhong Shen*, Yan Lin, Fangmin Liang, Enhui Sun, Yiqiang Wu, Guigan Fang. Nacre-Like Reduced Graphene Oxide/Silver Nanowire Paper With Reinforced Chemical and Electrical Stability for Fast Electrical Heating System [J]. Frontiers in Energy Research, 2022, 10: 899771.
[7] Chen, Yuanhang; Yan, Zhenyun; Liang, Long; Ran, Miao; Wu, Ting; Wang, Baobin; Zou, Xiuxiu; Zhao, Mengke; Fang, Guigan; Shen, Kuizhong*. Comparative Evaluation of Organic Acid Pretreatment of Eucalyptus for Kraft Dissolving Pulp Production[J]. Materials, 2020, 13(2): 361
[8] 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.
[9] 沈葵忠, 房桂干, 林艳. 中国竹材制浆造纸及高值化加工利用现状及展望[J]. 世界林业研究, 2018, 31(3): 68-73.
[10] 沈葵忠, 房桂干. 机械浆漂白技术现状及最新进展[J]. 中国造纸学报,2014,(S1):13-20. (中国造纸学会第十六届学术年会论文三等奖)
[11] 沈葵忠, 房桂干, 韩善明, 田庆文, 林艳, 李红斌, 焦健. 溶解浆的质量指标及生产技术述评[J]. 林业工程学报, 2018, 3(5): 12-19.
[12] 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(05): 55-62(《中国造纸》论文一等奖).
[13] 房桂干,沈葵忠,李晓亮,史君齐.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. 中国造纸,2021,(7): 1-7.(《中国造纸》论文二等奖)
[14] 周虎毅,沈葵忠*,韩善明,黄红英,孙恩惠,房桂干. 稻草好氧发酵行为及其生物机械制浆性能探讨[J].林产化学与工业.2023,43(4):100-107.
[15] 周静, 沈葵忠*, 房桂干, 邓拥军, 李漫. 水热和碱醇联合预处理麦草结构解析及酶解性能研究[J]. 太阳能学报, 2020, 41(1): 179-185.
[16] 高桂林, 沈葵忠*, 房桂干. 桉木浆纤维素制CLS-AA-SPS互穿网络型高吸水树脂的研究[Z]. 2014,(S1):464-472.(中国造纸学会第十六届学术年会论文一等奖)
[17] 陈远航, 沈葵忠*, 房桂干, 盘爱享. 世界溶解浆生产消费情况及未来发展趋势[J]. 世界林业研究, 2020, 33(02): 26-30.
[18] 别士霞, 沈葵忠*, 房桂干, 焦健, 高桂林. 中心复合实验优化竹黄半纤维素水解的工艺研究[J]. 现代化工, 2013, 33(9): 72-76.
[19] 周静, 沈葵忠*, 房桂干, 邓拥军. 响应面优化碱醇预处理麦草酶解效率及木质素组分分离[J]. 食品工业科技, 2018, 39(14): 81-86.
[20] 周静, 沈葵忠*, 房桂干, 李漫, 林艳, 邓拥军. 漂白竹浆疏水改性纳米纤丝化纤维素的制备和表征[J]. 林业工程学报, 2017, 2(2): 101-106.
[21] 周静, 沈葵忠*, 房桂干, 梁龙, 田庆文, 李漫. 不同预处理方法对麦草化学组分及其酶解性能的影响[J]. 林产化学与工业, 2017, 37(5): 53-60.
[22] 高桂林, 沈葵忠*, 房桂干, 别士霞, 邓拥军, 李萍, 庄国俊. 桉木纤维素接枝丙烯酸制备高吸水树脂的条件优化[J]. 化工新型材料, 2014, 42(4): 129-131, 135.
[23] 高桂林, 林本平, 沈葵忠*, 房桂干, 邓拥军, 刘姗姗, 金莉. 纸浆物理强度与纤维表面木素含量关系的探讨[J]. 中国造纸学报, 2012, 27(1): 9-12.
[24] 朱亚玮,房桂干,盘爱享,尹航,谢章红,沈葵忠*,田庆文*.竹炭掺杂铋系光催化剂的制备及其对有机污染物的降解研究. 中国造纸, 2024,43(07):59-66.
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.主要完成人
[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. 主要完成人.
[3] 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.
[4] 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.主要完成人
[5] 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.主要完成人.
[6] 全国林草科技创新人才计划创新团队(2020)——“清洁制浆技术创新团队”.团队骨干.
著作:
[1] Fang Guigan, Shen Kuizhong. Wheat straw pulping for paper and paperboard Production(M). In Global wheat production (Fahad S, Basir A and Adnan M),:.https://www.intechopen.com/chapters/61558 英国伦敦: Intechopen Ltd. 2018:223-239
[2] 房桂干,沈葵忠等.第五篇 制浆造纸.蒋剑春, 储福祥, 勇强, 周永红 现代林产化学工程(第一卷).北京:化学工业出版社.2024:
专利:
[1] 沈葵忠,周虎毅,盘爱享,田庆文,房桂干,韩善明,梁龙. 一种以植物纤维为原料采用高温发酵和机械解离耦合作用制备高得率纤维浆料的方法[P].ZL202110584251.9,申请日:2021.05.27,授权日:2022.04.01
[2] 沈葵忠,陈远航,房桂干,梁龙,盘爱享. 低共熔溶剂制备高得率溶解浆的方法. ZL202011327992.0,申请日:2020.11.24,授权日:2022.09.23
[3] 沈葵忠,陈远航,房桂干,梁龙,盘爱享. 一种快速测定阔叶材原料中聚戊糖和纤维素含量的方法[P]. ZL201910777136.6,申请日:2019.08.22,授权日:2022.03.29
[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:2010.07.15,授权日:2012.04.25,专利号:ZL201010227575.9
[5] 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.
[6] 林艳,房桂干,邓拥军,沈葵忠,韩善明,李红斌,焦健,复合水凝胶材料的制备方法,申请日:2015.06.15授权日:2017.04.12,专利号:ZL201510329955.6.
[7] 林艳,房桂干,邓拥军,沈葵忠,施英乔,韩善明,李红斌,焦健,盘爱享,丁来保,梁芳敏,李萍,对酸碱度敏感的含糖凝胶吸附材料的制备方法,申请日: 2014.07.17,授权日:2016.04.13,专利号:ZL201410342639.8.
[8] 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.
[9] 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,一种竹材化学机械浆生物酶预处理方法,申请日:2016.11.11,授权日:20180529,专利号:ZL201610997546.8.
[10] 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.
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