近日，我院青年教師陳鄭以第一作者兼通訊作者身份，在中科院1區(qū)Top期刊《Chemical Engineering Journal》上發(fā)表題為“New insights into the role of reaction-diffusion behavior in the bio-desulfurization: Relieving thiol-induced inhibition”的綜述論文。該研究系統(tǒng)解析了反應(yīng)-擴(kuò)散行為對(duì)生物脫硫（BDS）過程的關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制，為突破硫醇抑制瓶頸提供了創(chuàng)新理論支持。合肥大學(xué)為論文第一單位，陳鄭與香港科技大學(xué)陳云逸為共同第一作者，中科院過程所邢建民研究員為共同通訊作者。研究獲國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和合肥大學(xué)人才科研啟動(dòng)基金支持。

 含硫氣體（如硫化氫）的脫硫處理是能源化工領(lǐng)域的核心環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)生物脫硫技術(shù)雖具備綠色、低能耗優(yōu)勢，但氣體中的硫醇類物質(zhì)（如甲硫醇、乙硫醇）嚴(yán)重抑制硫氧化菌（SOB）活性，并導(dǎo)致生物硫納米顆粒（BSNPs）表面疏水化，引發(fā)生物脫硫體系堵塞和效率下降。現(xiàn)有硫醇緩解策略（如降低鹽濃度、篩選耐硫醇菌株）難以兼顧SOB活性與硫顆粒穩(wěn)定性。本研究首次提出“反應(yīng)-擴(kuò)散協(xié)同調(diào)控”新思路，揭示硫醇雙重抑制機(jī)理：硫醇通過結(jié)合硫氧化酶活性位點(diǎn)降低SOB代謝能力，同時(shí)其衍生物（如有機(jī)多硫化物）吸附于硫顆粒表面，誘發(fā)疏水聚集。針對(duì)該問題，通過構(gòu)建界面濃度場調(diào)控策略，調(diào)控OH?/HS?在硫顆粒界面的濃度梯度，定向改變BSNPs表面形態(tài)與親水性，抑制硫醇導(dǎo)致的顆粒聚集；其次，提出工藝優(yōu)化新路徑，通過延長元素硫暴露時(shí)促進(jìn)多硫化物生成，結(jié)合高鹽高堿條件強(qiáng)化反應(yīng)-擴(kuò)散行為，實(shí)現(xiàn)硫顆粒尺寸可控及沉降效率提升。該成果首次提出反應(yīng)-擴(kuò)散行為與硫顆粒特性之間的關(guān)聯(lián)，為生物脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定性提升提供了新思路。（撰稿人：陳鄭；初審：陳靜怡；復(fù)審：胡恩柱；終審：楊偉）