近日，材料学院张双保教授课题组在工程技术领域Top期刊《Bioresource Technology》（IF = 11.40）上发表题为“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”的研究论文。
基于聚乳酸的竹塑复合材料具有生物可降解性，但其降解条件相对苛刻，过量累积依然会带来白色污染等环境问题，因此寻找一种高效处理废旧竹塑复合材料的方法备受关注。
热解是废旧竹塑复合材料高效处理及资源化利用的重要途径。由于竹塑复合材料具有复杂异质的特性，热解过程中一系列反应相互重合，对其进行动力学分析及建模一直是一个难点。本研究使用反卷积法，在保证拟合精度和降低计算量的前提下，将竹纤维、聚乳酸以及竹塑复合材料的热解过程通过Fraser–Suzuki函数解卷积成一系列的伪过程，并对其热解的动力学三因子和热力学特性进行了研究。结果表明，拟合曲线与实验曲线具有较好的拟合度（R2 > 0.9983），除伪木质素外，其他伪组分均可使用常见的动力学机理函数进行描述。竹塑复合材料中聚乳酸伪组分的热分解峰值温度、活化能和吉布斯自由能均下降，表明竹纤维对其热解有促进作用。另外，通过动力学补偿效应确定了指前因子，建立了并验证了热解动力学方程，证明解卷积法对于竹塑复合材料热解动力学的研究具有适用性。这对于研究热解机理、反应器设计及优化热解过程有重要意义。
材料学院博士研究生曹阳为第一作者，张双保教授为唯一通讯作者，北京林业大学为第一完成单位。本研究得到了北京市自然基金（6202024）及国家自然科学基金（32171707）的资助。
