近日，材料學院張雙保教授課題組在工程技術領域Top期刊《Bioresource Technology》（IF = 11.40）上發表題為“Insight into the pyrolysis of bamboo flour, polylactic acid and their composite: pyrolysis behavior, kinetic triplets, and thermodynamic parameters based on Fraser-Suzuki deconvolution procedure”的研究論文。
基于聚乳酸的竹塑復合材料具有生物可降解性，但其降解條件相對苛刻，過量累積依然會帶來白色污染等環境問題，因此尋找一種高效處理廢舊竹塑復合材料的方法備受關注。
熱解是廢舊竹塑復合材料高效處理及資源化利用的重要途徑。由于竹塑復合材料具有復雜異質的特性，熱解過程中一系列反應相互重合，對其進行動力學分析及建模一直是一個難點。本研究使用反卷積法，在保證擬合精度和降低計算量的前提下，將竹纖維、聚乳酸以及竹塑復合材料的熱解過程通過Fraser–Suzuki函數解卷積成一系列的偽過程，并對其熱解的動力學三因子和熱力學特性進行了研究。結果表明，擬合曲線與實驗曲線具有較好的擬合度（R2 > 0.9983），除偽木質素外，其他偽組分均可使用常見的動力學機理函數進行描述。竹塑復合材料中聚乳酸偽組分的熱分解峰值溫度、活化能和吉布斯自由能均下降，表明竹纖維對其熱解有促進作用。另外，通過動力學補償效應確定了指前因子，建立了并驗證了熱解動力學方程，證明解卷積法對于竹塑復合材料熱解動力學的研究具有適用性。這對于研究熱解機理、反應器設計及優化熱解過程有重要意義。
材料學院博士研究生曹陽為第一作者，張雙保教授為唯一通訊作者，北京林業大學為第一完成單位。本研究得到了北京市自然基金（6202024）及國家自然科學基金（32171707）的資助。
