一、平台简介

 内蒙古自治区沙生灌木资源纤维化和能源化开发利用重点实验室于2013年7月经过内蒙古自治区科学技术厅认定后正式成立，该重点实验室依托于内蒙古农业大学，与内蒙古云佳正德生物科技有限公司联合共建。中心总体定位是以实现材料绿色可循环利用为核心、推动自治区生态环境建设和助力“双碳”战略目标的实施。该重点实验室以内蒙古地区特色植物-沙生灌木为研究材料，对其形成过程中分子链结构的堆积机理、碳固定与循环机制；功能性改良的分子机制、功能性复合的界面结合机制等进行系统研究。致力于开发出性能优异、功能突出、用途广泛、绿色环保的生物质结构与功能材料并对其进行创新性应用，从而实现沙生灌木资源高效开发利用，为自治区节能减排、经济转型和高质量发展战略的实施提供基础理论和技术支撑。

 二、研究方向

 1.沙生灌木资源能源化及木材节约化利用研究

 此研究方向主要从沙生灌木生物学和生态学特性以及木材的显微结构为切入点，从能源利用及木材节约化利用角度来研究和开发沙生灌木的木材资源及其附属资源。此方向形成了三个研究内容：（1）沙生灌木材及农作物秸秆物理结构及其性能的基础理论研究。（2）文冠果种仁油转化高级生物柴油和润滑油技术研究。（3）木材保护及其集约化高效利用基础理论与开发利用技术研究。

 2.沙生灌木资源纤维化及复合功能化利用研究

 此研究方向主要是将沙生灌木进行碎化处理后，经胶合或与其他材料复合研制结构型及功能型复合材料。目前研究制备了沙生灌木纤维与废旧塑料复合研制木塑复合材料、沙生灌木刨花（纤维）与废旧家具刨花（纤维）混合研制复合功能人造板、沙生灌木纤维表面金属化研制电磁屏蔽复合材料、木质纤维与石墨烯复合制备功能复合材料、木质纤维其他人造纤维复合烧结制备碳材料等多种新型材料。此方向形成了三个研究内容：（1）沙生灌木纤维基电磁屏蔽复合材料基础理论与应用技术研究。（2）沙生灌木纤维基抑菌复合材料应用技术研究。（3）沙生灌木纤维-石墨烯复合功能材料应用技术研究。

 3.沙生灌木资源化学解离与利用

 此研究方向主要是以沙生灌木资源为原材料，围绕沙生灌木在生态环境介质中的存在形态、迁移方式及转化过程，探索沙生灌木对污染物的吸附-催化降解治理性能，揭示生物质环境材料对不同污染物在多介质体系各界面中的高效吸附降解机制。根据不同种类污染物的分子结构、理化特征及与材料的化学结合，探究生物质环境材料的循环再生使用性能，从而建立综合评价体系。此方向形成了三个研究内容：（1）沙生灌木及农作物秸秆化学结构及化学成分分析与改性研究。（2）沙生灌木及农作物秸秆化学转化物基复合材料制备技术研究。（3）沙生灌木纤维素微晶化及纳米化利用技术研究。

 三、标志性成果

 近三年来，该重点实验室形成了自治区“沙生灌木高效开发利用”、“林木资源高效增值利用”、“俄蒙进口木材高效利用”三个草原英才创新人才团队，其中沙生灌木高效开发利用”创新人才团队成功入选国家林草局科技创新人才计划创新团队。

 除此之外，重点实验室融合了“国家林草局沙生灌木高效开发利用工程技术研究中心”、“自治区沙生灌木资源开发利用工程技术研究中心”、“自治区蒙俄进口木材加工利用工程技术研究中心”、“自治区森林文化产业研究与示范基地”、“中华优秀传统文化传承基地”、“沙生灌木材料科学与技术中央地方共建实验室”和“自治区众创空间”等七个平台。

 实验室研究人员共发表论文179篇，其中被SCI收录80篇，EI收录4篇；出版专著15部，出版软著6项，授权国家发明专利56项。承担科研项目51项，其中国家级项目9项，自治区项目40项，企业联合项目2项。其中的标志性科研成果为：

 1.柔性可控电磁屏蔽与吸收木基复合材料制备理论与技术居于领先水平

 该项研究以木材为骨架，采用连续化学镀和化学镀液循环利用方法，构建可控电磁梯度“三明治”结构和正向电导梯度和负向磁梯度层状结构，使穿透电磁波经历一个特定 “吸收-反射-吸收” 路径，制备了在厚度仅为0.40mm (镀层厚度 60μm)、密度0.618g/cm3下，电磁屏蔽效能在 300 KHz-3GHz 时大于95dB，在8.2GHz-12.4GHz 时大于80dB的复合材料，揭示了层状结构和吸收-反射一体电磁梯度木材对电磁波的高吸收与低反射协同作用机制，实现了木材化学镀复合材料绿色化。

 2.吸附-降解一体化有机废气（液）净化MOF复合材料理论与技术取得新突破

 该项目设计了一种易于回收并对重金属Zn (II)有高吸附容量（400 mg/L，297.03 mg/g）的块状吸附材料氨基化木材气凝胶（AWA）。通过吸附和光催化的协同降解机理，成功地实现了ZnO/ZnS@AWA对刚果红(40 mg/L，98.84%)的光催化降解，对α-蒎烯、β-蒎烯的最大吸附量分别达64.40mg/g、183.50mg/g；对四氯化碳的最大吸附量达206.96mg/g；对苯的最大吸附量为 132.23mg/g；对有机染料的降解率最高达 99%，循环使用四次后催化降解效率仍然能达到 90.84%。该研究获“第八届中国国际大学生创新创业大赛内蒙古赛区选拔赛”金奖。

 3.中草药木材防腐理论与技术自成体系

 该项目的研究以中草药连翘为原料，通过微波处理制备了环境友好型且具有荧光性能的连翘碳量子点木材防腐剂。连翘碳量子点的最低抑菌浓度(MIC)约为连翘的1%，木材试样的重量损失率仅为1(±0.5)%，且防腐效果与传统化学防腐剂ACQ相当，60mg/mL的连翘对彩绒革盖菌的抑制率为95%，对密粘褶菌的抑菌率为80%。此项目突破传统处理方法，首次将中草药连翘制备成纳米结构的连翘碳量子点，提高防腐性和抗流失性的同时，有效降低了中草药木材防腐剂成本。

 4.文冠果油转化高性能动力燃油和润滑油具有独特理论与技术优势

 该项目研究所得的润滑油热分解温度超过 300℃，在100℃下的运动粘度能够达到6.5mm2/s。粘度指数能够达到 230 以上，属于特高级粘度指数润滑油范畴，并且该研究为其转化航空润滑油成为可能。

 四、平台负责人

 薛振华,教授；联系方式：邮箱：x_zhenhua@126.com