建大主页 材料与矿资学院 联系我们 收藏本站
当前位置:首页>> 新闻动态
FML研究生邢天在BITE发表学术论文
编辑:      发表时间:[2020-11-06]       阅读:1179

功能材料研究所(FML)研究生邢天撰写的论文“Enhanced direct interspecies electron transfer with transition metal oxide accelerants in anaerobic digestion”于近日在生物资源技术领域权威英文SCI期刊《Bioresource Technology》(缩写:BITE)上在线出版。邢天同学2018年从我校功能材料专业考入我校FML,目前是材料物理与化学专业硕士研究生,指导教师为云斯宁教授。

文章采用四种过渡金属氧化物作为厌氧发酵促进剂,从实验和理论层面证实了其改善厌氧发酵性能的内在机制。四种过渡金属氧化物(氧化钽,氧化铌,氧化铪,氧化钨)有效地提高了厌氧发酵系统的综合性能:累积沼气产量(565.01-617.85 mL/g VS)和COD降解率(67.17%-70.45%)明显高于对照组(327.08 mL/g VS,56.65%);末端产物沼渣具有良好的热稳定性和总营养元素含量。

论文提出了四种过渡金属氧化物促进剂改善厌氧发酵性能的DIET机制,并从理论和实验层面上给予证实:(1)第一性原理密度泛函理论计算结果表明:过渡金属氧化物促进剂具有类金属优异的导电性;(2)介导电化学氧化还原分析结果表明:过渡金属氧化物促进剂具有良好的电子供给和接受能力;(3)微生物高通量基因测序结果表明:过渡金属促进剂厌氧发酵系统含有更丰富的参与DIET电子给体细菌和电子受体古生菌。

 

过渡金属氧化物促进剂在厌氧发酵系统中的作用机制

 

这项工作采用过渡金属氧化物作为牛粪厌氧发酵系统的促进剂,不仅提高了沼气产量,促进了有机废弃物的降解,而且末端产物沼渣具有良好的稳定性与肥效,有望实现牛粪废弃物无害化处理和沼渣肥料化应用。同时,提出的DIET机制,从实验和理论层面给予证实,对未来厌氧发酵促进剂的设计与开发具有重要的指导意义。

在云斯宁导师的悉心指导下,邢天同学和韩凤同学认真仔细地完成了整个论文的实验内容、数据采集、后期的手稿撰写、修改与润色工作。论文在短时间内被具有国际影响力的知名期刊发表,为课题组其他研究生开展创新性研究和发表高水平论文树立了榜样。

国际期刊《Bioresource Technology》收录于Elsevier数据库中,是中科院JCR 1区TOP期刊。2020年6月29日科睿唯安(Clarivate Analytics,原汤森路透知识产权与科技事业部)《SCI期刊引文分析报告》最新公布的《Bioresource Technology》刊物影响因子为7.539。

 

期刊链接: https://www.sciencedirect.com/journal/bioresource-technology

论文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852420315686