许凤 教授 博士 北京市 研究领域: 天然气化工,环保,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药 研究方向: 生物质化工 所在单位: 北京林业大学

基本信息

所在单位:
北京林业大学
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1989-09 至 1993-07, 齐齐哈尔轻工学院, 制浆造纸工程, 学士
1999-09 至 2002-07, 山东轻工业学院, 制浆造纸工程, 硕士
2002-09 至 2005-07, 华南理工大学, 制浆造纸工程, 博士
工作经历:
学习经历
工作经历
1993-07 至 2008-05, 齐齐哈尔大学, 轻工纺织学院, 讲师、副教授、教授
2008-06 至 今, 北京林业大学, 材料科学与技术学院, 教授
2008-10 至 2009-10, 美国国家林务局, 林产品实验室, 访问学者
专家介绍:
申请人许教授教授,一直从事生物质资源高值转化利用研究,曾获全国百篇优秀博士学位论文、中国青年科技奖、中国青年女科学家奖,入选长江学者特聘教授奖励计划、国家第二批万人计划科技领军人才、国家高层次人才特殊支持计划、国家百千万人才工程“有突出贡献中青年专家”等。担任中国化学会会员、国际木材科学院Fellow,美国化学会会员,英国皇家化学会会员,中国林学会林产化工分会理事、纤维素行业协会学术委员会委员。《北京林业大学学报》副主编,SCI期刊Cellulose、Industrial Crops and Products、BioResources编委、《生物质化学工程》和《林业工程学报》编委。主持了高等学校创新引智项目、十三五国家重点研发计划、十二五科技支撑计划、国家杰出青年科学基金等国家级、省部级项目多项,在林木生物质化学预处理、组分分离以及功能材料转化等研究领域主要学术成果如下:  

①基于拉曼光谱主成分分析与聚类分析,建立了木质纤维细胞壁全组分微区化学原位快速检测技术,采用模型物分析结合自模式曲线分辨多元统计法成功将半纤维素与纤维素拉曼光谱信号剥离开来,实现了生物质全组分化学分布快速检测;半纤维素区域化学研究在细胞壁化学领域处于国际领先水平,研究成果受到同行的充分肯定和高度评价,并带动了国内外十余个研究团队跟踪研究。应用该方法揭示了纤维类生物质在稀酸、稀碱、水热及离子液体等不同介质处理过程中细胞壁抗降解屏障破除机制,为主要组分绿色高效分离奠定了重要的理论基础。

②阐明了生物质木质素与半纤维素复合体(LCC)化学结构差异,发现苯基糖苷键只在Björkman LCC组分中存在;阐明了羟基肉桂酸与木质素及半纤维素的键合机制,发现阿魏酸在Björkman LCC中与半纤维素以醚键连接,同时发现秸秆茎和叶中木质素化学结构差异,叶木质素中存在独特的麦黄酮结构,且与木质素形成G-醚-麦黄酮复合联接,研究成果丰富了生物质主要组分键合机制理论。开发了碱性过氧化氢、有机溶剂、离子液体、低共熔溶剂等一系列高效预处理生物质技术,构建了新型绿色预处理方法,结合湿化学法揭示了半纤维素与木质素协同溶解,促进组分分离效率的机理。

③利用超碱阳离子与不同的羧酸阴离子一步合成了新型离子液体,并优化构建了新型超碱离子液体溶解纤维素绿色体系,该离子液体展现出优异的纤维素溶解性能,解决了传统咪唑基离子液体存在的粘度较大、合成工艺繁琐、成本高昂、腐蚀设备等问题。并从纤维素分子聚集态结构的角度阐明了新型离子液体优先破坏(200)和(110)晶面上分子间氢键和范德华力的相互作用,溶解纤维素的机理。利用该技术制备的再生纤维素膜具有高聚合度、高热稳定性、高机械强度,以及独特的层状结构和多孔的表面形貌,可用于食品包装、医药、纺织等领域,替代不可降解塑料,并在山东圣泉集团等企业进行了推广应用,已完成中试,产业化前景广阔。基于绿色溶剂体现创制了纤维素基功能水凝胶、气凝胶、膜材料等制备技术,并应用于油水分离、超级电容器、可穿戴柔性传感器、纳米发电机等领域,展现出可降解、高附加值及高性能特征,开辟了生物质主要组分利用的新途径。

④制备了环保型高性能木质素树脂:其中,制备的高替代率木质素酚醛树脂胶黏剂,相比于传统木质素酚醛树脂,替代率高达70%,其游离甲醛和游离苯酚含量更低、粘度更小、产品储存稳定性更高,解决了传统热固型酚醛树脂制备过程中需使用大量苯酚和甲醛,毒性大、成本高、价格易波动、不可再生等问题,并实现了产业化应用,生产了各项性能优良的木质素酚醛树脂,利用该树脂制备的环保人造板产品质量达到或高于国家标准及行业标准要求。此外,通过对木质素进行环氧接枝改性活化,并调控木质素、尿素、糠醇等的配比实现了缩聚与自聚可控反应,制备了性能优异的木质素改性呋喃树脂,其活性明显高于普通呋喃树脂,可减少15%固化剂加入,进而降低树脂砂中含硫量,减少铸件表面渗硫、球化等不良缺陷,提高了铸件质量,同时减少浇铸时二氧化硫的排放及对环境的危害。两种木质素基树脂制备技术在企业进行了应用,产生了显著经济效益,大幅度提高了生物质资源的利用率。

研究成果共发表SCI论文300余篇,H-index为60,他引1万余次,获国家发明专利16件,部分专利实现了转让,参加生物质高效利用等30余次重要的国际会议,并被邀请做特邀大会报告6次,大会报告4次,参编英文专著6部、中文专著1部,主编中文专著1部,获国家科技进步二等奖2项(R4和R5),省部级科技一等奖2项(R2)、二等奖1项(R1),中国轻工业联合会科技发明奖一等奖1项(R1)、梁希林业科技奖发明奖一等奖1项(R1)。

科研能力

研究领域:
天然气化工,环保,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药
研究方向:
生物质化工
中文标签:
木质素;纤维形态;Citygreen模型;薄层色谱法;沙柳;纤维素;拉曼光谱;超微结构;柠条;深圳
英文标签:
Lignin;Cellulose;Hemicelluloses;Enzymatic Hydrolysis;HSQC;Ionic Liquid;Pretreatment;Fractionation;NMR;Bamboo
论文著作:
1. Characteristics of Degraded Cellulose Obtained from Steam-Exploded Wheat Straw
XF Sun; F Xu; RC Sun; P Fowler; MS Baird
CARBOHYDRATE RESEARCH, 2005

2. Characterization of Lignin Structures and Lignin–Carbohydrate Complex (LCC) Linkages by Quantitative 13C and 2D HSQC NMR Spectroscopy
Tong-Qi Yuan; Shao-Ni Sun; Feng Xu; Run-Cang Sun
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011

3. Energy Harvesters for Wearable and Stretchable Electronics: from Flexibility to Stretchability.
Hao Wu; YongAn Huang; Feng Xu; Yongqing Duan; Zhouping Yin
Advanced Materials, 2016

4. Fractional Purification and Bioconversion of Hemicelluloses
Feng Peng; Pai Peng; Feng Xu; Run-Cang Sun
Biotechnology Advances, 2012

5. Comparative Study of Hemicelluloses Obtained by Graded Ethanol Precipitation from Sugarcane Bagasse.
Feng Peng; Jun Li Ren; Feng Xu; Jing Bian; Pai Peng; RunCang Sun
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009

6. Hydrothermal Carbonization of Lignocellulosic Biomass
Ling-Ping Xiao; Zheng-Jun Shi; Feng Xu; Run-Cang Sun
Bioresource Technology, 2012

7. High-Strength, Tough, and Self-Healing Nanocomposite Physical Hydrogels Based on the Synergistic Effects of Dynamic Hydrogen Bond and Dual Coordination Bonds.
Changyou Shao; Huanliang Chang; Meng Wang; Feng Xu; Jun Yang
ACS Applied Materials & Interfaces, 2017

8. Comparative Study of Organosolv Lignins from Wheat Straw
F Xu; JX Sun; RC Sun; P Fowler; MS Baird
Industrial Crops and Products, 2005

9. Effects of Ball Milling on the Structure of Cotton Cellulose
Zhe Ling; Tuo Wang; Mohamadamin Makarem; Michael Santiago Cintrón; H. N. Cheng; Xue Kang; Markus Bacher; Antje Potthast; Thomas Rosenau; Holly King; Christopher D. Delhom; Sunghyun Nam; J. Vincent Edwards; Seong H. Kim; Feng Xu
Cellulose, 2019

10. Understanding the Chemical Transformations of Lignin During Ionic Liquid Pretreatment
Jia-Long Wen; Tong-Qi Yuan; Shao-Long Sun; Feng Xu; Run-Cang Sun
GREEN CHEMISTRY, 2014
发明专利:
1. 木质素纳米瓶的制备方法
齐鲁工业大学(山东省科学院)
王超; 李国庆; 邢依珂; 邵鲁鹏; 毛健贞; 许凤; 杨桂花
公开日期: 2025-04-22 申请日期: 2024-01-23 公开号: CN117843991B

2. 一种通过添加氨基酸提高纸浆得率的方法
北京林业大学
许凤; 张柳明; 游婷婷; 裴昕斐然; 吴建宇
公开日期: 2024-11-12 申请日期: 2024-08-31 公开号: CN118932768A

3. 一种结构完整的木质素-碳水化合物复合体的分离方法
北京林业大学
游婷婷; 曹婷婷; 许凤; 陈胜; 韦江龙
公开日期: 2024-10-11 申请日期: 2024-07-18 公开号: CN118755779A

4. 一种聚乳酸/木质素薄膜及其制备方法
北京林业大学
许凤; 叶海船; 游婷婷; 李海潮; 何源
公开日期: 2024-06-25 申请日期: 2023-04-26 公开号: CN118240350A

5. 一种分离高质量木质素和纤维素的方法
北京林业大学
许凤; 苗国华; 陈胜; 李海潮
公开日期: 2024-06-07 申请日期: 2024-03-04 公开号: CN118146529A

6. 醋化级溶解浆及其制备方法和应用
北京林业大学
许凤; 赵辉; 李鑫; 郑文秋; 车睿敏
公开日期: 2024-05-31 申请日期: 2024-04-02 公开号: CN118110053A

7. 再生纤维素纤维及其制备方法和应用
北京林业大学
李鑫; 许凤; 赵辉; 车睿敏; 郑文秋
公开日期: 2024-04-19 申请日期: 2023-12-20 公开号: CN117904737A

8. 一种木质素纳米瓶/甲壳素纳米晶/聚乙烯醇纳米复合膜及其制备方法与应用
齐鲁工业大学(山东省科学院)
王超; 李国庆; 邢依珂; 邵鲁鹏; 许凤; 杨桂花
公开日期: 2024-04-19 申请日期: 2024-01-19 公开号: CN117903473A

9. 一种再生纤维素纳米纤维及其制备方法和应用
北京林业大学
许凤; 王小宇; 郑文秋; 李鑫; 陈胜; 车睿敏
公开日期: 2024-03-26 申请日期: 2023-11-17 公开号: CN117758382A

10. 一种快速从蓖麻籽壳中分离C型木质素的方法
齐鲁工业大学(山东省科学院)
邵鲁鹏; 夏伟宇; 崔晨丹; 王超; 许凤; 刘玉
公开日期: 2024-03-05 申请日期: 2023-12-05 公开号: CN117645730A

11. 一种含木质素的纤维素纳米球的制备方法
北京林业大学
张学铭; 潘珍营; 许凤; 刘欣悦; 李丽君; 王梓荃
公开日期: 2024-03-01 申请日期: 2023-12-06 公开号: CN117626695A

12. 一种低共熔溶剂在生物炼制中的应用方法
齐鲁工业大学(山东省科学院)
郭宗伟; 张美晨; 许凤; 毛健贞
公开日期: 2024-02-23 申请日期: 2023-10-31 公开号: CN117587649A

13. 一种低共熔溶剂、其制备方法及其在纤维素溶解中的应用
北京林业大学
许凤; 李莉; 张逊
公开日期: 2024-01-12 申请日期: 2023-08-28 公开号: CN117384395A

14. 一种透明高强度木质素纤维素薄膜及其制备方法
北京林业大学
许凤; 何源; 游婷婷; 叶海船; 陈胜; 李海潮
公开日期: 2024-01-09 申请日期: 2023-10-18 公开号: CN117362706A

15. 一种可生物降解深色地膜及其制备方法
北京林业大学
许凤; 游婷婷; 杨力源; 王东兴; 慈晓雷
公开日期: 2023-11-17 申请日期: 2023-08-14 公开号: CN117071333A

16. 纤维素基荧光材料及其制备方法和应用
北京林业大学
许凤; 李翠环; 陈胜; 李俊莹; 游婷婷
公开日期: 2023-11-10 申请日期: 2023-07-26 公开号: CN117025205A

17. 纳米纤维素复合气凝胶及其制备方法和水伏发电器件
北京林业大学
许凤; 曹梦遥; 陈胜; 李鑫; 游婷婷; 许阳蕾; 李德强
公开日期: 2023-09-22 申请日期: 2023-06-15 公开号: CN116790024A

18. 一种水溶性木质素的分离方法
北京林业大学
游婷婷; 许凤; 李海潮; 何源; 叶海船
公开日期: 2023-09-08 申请日期: 2022-04-01 公开号: CN115010954B

19. OXYGEN BLEACHING METHOD OF PULP
Beijing Forestry University
Wenqiu ZHENG; Hongwei ZHU; Feng XU; Xiaoyu WANG; Tingting YOU
公开日期: 2023-08-31 申请日期: 2023-02-24 公开号: US20230272580A1

20. 一种大棚地膜纸水性涂料及其制备方法
北京林业大学; 山东世纪阳光纸业集团有限公司
许凤; 游婷婷; 杨力源; 王东兴; 慈晓雷
公开日期: 2023-08-08 申请日期: 2023-06-14 公开号: CN116556100A
科研项目:
1. 农林生物质高值化利用基础研究
立项时间: 2013-2016 项目经费:2000000

2. 基于构效关系的神经降压素受体1拮抗剂优化
立项时间: 2014-2016 项目经费:250000

3. 乔灌木细胞壁中木质素沉积方式及分布特点的研究
立项时间: 2009-2011 项目经费:320000

4. 农林生物质纤维细胞壁超微结构研究
立项时间: 2011-2013 项目经费:380000

5. 木质纤维素主要组分之间相互作用及其清洁原位拆解机制研究
立项时间: 2021

6. 农业秸秆组分定向分离及功能吸附材料构建基础研究
立项时间: 2022

项目合作

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