2023年5月4日下午，大连工业大学焦高杰博士生应邀来我院在资环楼105开展线上、线下相结合的低碳农业学术交流。学术报告主题：木质素基缓释氮肥和绿色吸附剂的研发与性能评价。本次报告由我院孙少龙教授主持。
木质素是木质纤维农林废弃物的三大组分之一，具有储量丰富、价廉易得、环境友好和生物可降解的特点，实现其多值化利用已成为全球研究的热点。然而，木质素自身结构的复杂性和较低的化学反应活性严重限制了它的实际应用。围绕这一科学问题，焦高杰博士生从木质素自身结构特征出发，借助木质素含有的大量活性官能团和高含碳量，研发了一批木质素基缓释氮肥和绿色吸附剂，初步探究了其在肥料、土壤和水污染治理中的应用。研究的主要发现：
采用化学预活化联合曼尼希接枝改性的策略，将氮元素成功引入到木质素的大分子结构中，研制了一种高含氮量的木质素基缓释氮肥，揭示了木质素基缓释氮肥化学合成的路径和机理，系统评价了所得产品在土壤中的氮养分释放规律，不仅丰富了木质素转化利用的基本理论，而且开辟了木质素制备缓释肥料的新途径。
通过对生物炭的微观形貌和表面理化性状的调控，制备了功能化木质素碳基除磷吸附剂，有效解决了当前碳基除磷吸附剂普遍存在的吸附位点含量低、分布不均一、易脱落等问题。所得吸附剂不仅展示出良好的磷吸附性能，而且吸附后的富磷生物炭可以作为缓释肥料应用于土壤环境中，有望实现氮磷等植物营养元素的循环回收利用。
（3）从木质素的化学结构出发，采用绿色无溶剂的机械化学法对木质素进行结构改性，有效避免了因木质素溶解性差导致的化学改性效率不高的问题，所得产品展示了超强的铀吸附性能，有望应用于土壤和水环境的治理与修复。
焦高杰博士生的报告引起了师生的浓厚兴趣，吸引着多名师生积极参与提问，大家对木质素在农业和环境领域的多值化利用有了全新的认识，获益匪浅。（图/文 陶玲 许锦）
主讲人简介：
焦高杰，博士生，男，1992年5月生，2016年毕业于中国科学院大学水保所，获农学硕士学位。现为大连工业大学生物质材料专业19级博士研究生，主要从事生物质材料（木质素）在肥料、土壤和环境中的应用研究，具体包括（1）木质素基缓释氮肥的研制与缓释性能研究；（2）木质素碳基除磷吸附剂的研发、性能调控及除磷机制研究；（3）木质素的定向改性、结构表征及其在重金属离子吸附中的应用研究。硕博期间，共发表SCI论文24篇，IF总和为260.95，累计被引600余次。其中，以第一作者身份发表SCI论文10篇，中科院一区论文8篇，ESI高被引论文1篇，影响因子大于10的论文5篇。申请国家发明专利3项，参与国家级项目3项。作为报告人多次参加领域内的学术会议和研究生学术论坛。曾获博士研究生国家奖学金、中科院所长奖学金，国家重点实验室主任奖学金、河南省优秀应届毕业生等荣誉称号。
