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辛宝平

  • 专家单位

    北京理工大学材料学院固废生物处理技术研究室主任
  • 专家职位

    教授
  • 擅 长

    危险固体废物
  • 专家领域

    危险固体废物领域
  • 个人简历

    辛宝平,男,1969年6月生,博士,教授,博导。北京理工大学材料学院失效材料/工业危废微生物资源化技术研究室主任,中国环境科学学会重金属污染防治专业委员会副主任委员、中国微生物学会环境微生物专业委员会委员,中国有色金属学会技术专家工作委员会委员,《环境科学与技术》编委会委员,台湾国立云林科技大学客座教授,国际期刊《Journal of Hazardous Material》,《Environmental Science and Technology》和《Water Research》特约审稿人。主持和承担国家自然科学基金项目、北京市自然科学基金、教育部博士点基金、国家973、环保部科研项目、北京市重点实验室科研项目等30余项;在包括《Bioresource Technology》(影响因子4.8《Water Research》(影响因子5.4),《Journal of Hazardous Materials》(影响因子4.9),等在内的国际国内著名学术刊物发表论文70余篇,其中SCI和EI收录50余篇,高水平论文(IF>4.0)10篇,授权日本专利1项,中国专利10项。2012年9月在第15届世界生物技术大会(4年一次,号称生物技术的奥林匹克)受邀做特邀报告并主持环境微生物技术分会生物淋滤主题。2012年10月在第6届亚欧真空及表面国际会议上受邀做大会报告。2014年受聘为国家人力资源部危险固废从业人员职业培训授课专家。

    废旧电池、废催化剂、电子垃圾、电镀废渣、酸洗废渣、冶炼废渣等失效材料和工业危废不但含有剧毒金属而且存在有价甚至稀贵金属。从中回收有价和稀贵金属并去除剧毒金属既有巨大经济效益又有显著环境效益,是当前环境科学与工程领域的热点课题。本方向专注于经济高效、环境友好、绿色安全的固废微生物资源化处理技术研发,即在常温常压条件下通过生物淋滤作用将危险固废中剧毒、有价和稀贵金属离子溶释富集进入淋滤液,针对高价和稀贵金属借助分步萃取-旋流电解制成单质态高纯产品;针对低价和剧毒金属借助生物制备或生物矿化技术制成高活性光电纳米和量子点材料,利用生物淋滤-生物制备耦合工艺实现失效材料和危险固废的全金属资源化利用。

    研究室从2006年全面转向失效材料和工业危废中有价金属的生物浸提和富集技术研究。世界上首次揭示并阐明基于Fe2+还原的Fe2+/Fe3+循环是无机类危废浸提的重要机制,首次发现了胞外多聚物EPS在无机类危废有价金属高效浸提的表面化学和电化学机理,提出消除和抑制无机类危险废物有毒组分如氟离子对沥浸菌株的毒性效应的整套工艺,确立了高固液比条件下(4%-10%)各类无机类危废高效浸提的关键技术和工艺参数,研发了生物沥浸专用膜生物反应器和工艺并使浸提时间由10天缩至1天。近年来研究组年发表SCI文章8-10篇,专利2-3项,成为世界上具有重要影响的生物沥浸技术研究实验室之一。

    近期发表的代表性论文:

    [1] Zhigang Dan, Yongtao Zhang, Xin Li, Ning Duan, Baoping Xin*, Reductive leaching of manganese from manganese dioxide ores by bacterial-catalyzed two-ores method, International Journal of Mineral Processing, 2016, 150: 24–31.

    [2] Xin Yayun, Guo Xingming, Chen Shi, Wang Jing, Wu Feng, Xin Baoping*. Bioleaching of valuable metals Li, Co, Ni and Mn from spent electric vehicle Li-ion batteries for the purpose of recovery. Journal of Cleaner Production, 2016, 116: 249-258.

    [3] Z.R. Niu, Q.F. Huang, B.P. Xin*, C.H. Qi, J.F. Hu, S. Chen and Y.P. Li. Optimization of bioleaching conditions for metal removal from spent zinc-manganese batteries using response surface methodology, J.Chem.Technol.Biotechno., 2016, 91: 608-617.

    [4] Yongtao Zhang,Xin Liu, Baoping Xin*,Shi Chen,Qifei Huang. Extracellular Biosynthesis of High-Purity gamma-MnS by the Sulfate-Reducing Bacterium Anaerofilum sp through Selective Precipitation of a Mn2+-Eriochrome Black T Chelate Complex,Geomicrobiology Journal,2016,33(3-4): 194-198.

    [5] Yiran Yang,Xinchun Liu,Jia Wang,Qifei Huang,Yayun Xin,Baoping Xin*. Bioleaching Systems and Operational Conditions for Optimal Ni Recovery from DryElectroplating Sludge and Exploration of the Leaching Mechanisms Involved, Geomicrobiology Journal, 2016, 33(3): 179-184.

    [6] Jia Wang, Qifei Huang, Ting Li, Baoping Xin*. Bioleaching mechanism of Zn, Pb, In, Ag, Cd and As from Pb/Zn smelting slag by autotrophic bacteria. Journal of Environmental Management, 2015, 159:11-17.

    [7] B.P. Xin, T. Li, X. Li, Z.G. Dan, F.Y. Xu, N. Duan, Y.T. Zhang, H.Y. Zhang. Reductive dissolution of manganese from manganese dioxide ore by autotrophic mixed culture under aerobic conditions. J Clean Prod., 2015, 29: 54-64.

    [8] Y.N. Song, Z.R. Niu, J. Ma, B.P. Xin*, S. Chen, K. Zhang, J.L. Dai, R.Q. Wang, Y.T. Wang. Preparation of Zn–Mn ferrite from spent Zn-Mn batteries using a novel multi-step process of bioleaching and co-precipitation and boiling reflux. Hydrometallurgy, 2015, 153: 66-73.

    [9] Zhirui Niu, Qifei Huang, Jia Wang, Yiran Yang, Baoping Xin*, Shi Chen. metallic ions catalysis for improving bioleaching yield of Zn and Mn from spent Zn-Mn batteries at high pulp density of 10%. Journal of Hazardous Materials, 2015, 298:170-177.

    [10] X. Liu, J. Wang, L. Yue, B.P. Xin*, S. Chen, K. Zhang, J.L. Dai, R.Q. Wang, Y.T. Wang. Biosynthesis of high-purity c-MnS nanoparticle by newly isolated Clostridiaceae sp. and its properties characterization. Bioprocess Biosyst Eng. 2015, 38(2): 219-227.

    [11] Z.R. Niu, Y.K. Zou, B.P. Xin*. Process controls for improving bioleaching performance of both Li and Co from spent lithium ion batteries at high pulp density and its thermodynamics and kinetics exploration. Chemsphere, 2014, 109, 92–98.

    [12] L. Yue, Y. Wu, X. Liu, B.P. Xin*. Controllable extracellular biosynthesis of biomuth sulfide (Bi2S3) nanostructure by sulfate reducing bacteria (SRB) in water-oil two-phase system. Biotechnology Progress, 2014, 30, 960–966.

    [13] B.P. Xin, C.H. Wu, C.H. Wu, C.W. Lin*. Bioaugmentation for remediation of high concentration BTEX-polluted groundwater by permeable reactive barrier with immobilized bead. Journal of hazardous materials , 2013, 244-245: 765-772.

    [14] B.P. Xin*, M.Y. Shen, H. Aslam, F. Wu. Remediation of explosive-polluted soil in slurry phase by aerobic biostimulation,6th Vacuum and Surface Sciences Conference of Asia and Australia (VASSCAA),Islamabad, PAKISTAN,2012.10.9-2012.10.13

    [15] B.P. Xin*, Y. Zhang, C.H. Liu, S. Chen, B.R. Wu. Comparison of specific adsorption capacity of different forms of fungal pellets for removal of Acid Brilliant Red B from aqueous solution and mechanisms exploration. Process Biochemistry . 2012, 47: 1197-1201.

    [16] B.P. Xin*, W.F. Jiang, X. Li, K. Zhang, C.H. Liu, R.Q. Wang, Y.T. Wang. Analysis of reasons for decline of bioleaching efficiency of spent Zn-Mn batteries at high pulp densities and exploration measure for improving performance. Bioresource Technology, 2012, 112: 187-193.

    [17] B.P. Xin*,W.F. Jiang, H. Aslam, K. Zhang, C.H. Liu, R.Q. Wang. Bioleaching of zinc and manganese from spent Zn–Mn batteries and mechanism exploration. Bioresource Technology, 2012, 106: 147–153.

    [18] B.P. Xin*, Y.T. Xia, Y. Zhang, H. Aslam, C.H. Liu, S. Chen. A feasible method for growing fungal pellets in a column reactor inoculated with mycelium fragments and their application for dye bioaccumulation from aqueous solution. Bioresource Technology, 2012, 105: 100–105.

    [19] B.P. Xin*, B. Chen, N. Duan. Extraction of manganese from electrolytic manganese residue by bioleaching. Bioresource Technology, 2011, 102: 1683-1687.

    [20] N. Duan, C.B. zhou, B. Chen, B.P. Xin*. Bioleaching of Mn from manganese residues by the mixed culture of Acidithiobacillus and mechanism. Journal of Chem. Technol. and Biotechnology, 2011, 86: 832–837.

    [21] B.P. Xin*, G. Chen, W.C. Zheng. Bioaccumulation of Cu-complex reactive dye by growing pellets of Penicillium oxalicum and its mechanism. Water Res. 2010, 44: 3565-3572.

    [22] B.P. Xin*, D. Zhang, X. Zhang. Bioleaching mechanism of Co and Li from spent lithium-ion battery by the mixed culture of acidophilic sulfur-oxidizing and iron-oxidizing bacteria。Bioresource Technology,2009, 100: 6163–6169.

    [23]马兴泰, 辛宝平*, 吴莹, 陈岗, 陈实, 吴锋. 硫化镉纳米膜的生物还原-化学沉淀耦合制备及其性能表征, 无机化学学报(SCI), 2011, 27(5): 828-834.

    [24]马兴泰, 辛宝平*, 吴莹, 陈岗, 陈实, 吴锋. 水油两相体系生物还原-化学沉淀耦合反应制备纳米二硫化锡, 无机化学学报(SCI), 2011, 27(4): 687-691.

    [25]辛宝平* 魏军, 郭磊, 陈岗, 刘羽, 陈实, 吴锋. 生物还原-化学沉淀耦合反应制备纳米硫化镉和硫化铅, 无机化学学报(SCI), 2009, 25(5): 774-780.

    [26]黄群,辛宝平*, 陈实, 李是申, 魏军. 纳米硫化锌的生物还原-化学沉淀耦合制备及其性能表征. 无机化学学报(SCI), 2008, 24(6): 880-885.

    [27]辛宝平*, 李是珅, 赵小鹭, 郭晓洁, 张迪, 吴锋, 李丽. 废旧锂离子电池中钴的生物淋滤机制. 科学通报, 2008, 53(27): 7881-288.

    [28] B.P. Xin*, Q. Huang, S. Chen, X. Tang. High-purity nano particles ZnS production by a simple coupling reaction process of biological reduction and chemical precipitation mediated with EDTA. Biotechnol Prog. 2008, 24: 1171-1177.

    主持或参加科研项目及人才计划项目情况:

    1、山东省环保科研项目。废旧锌锰电池生物淋滤专用反应器和软磁材料制备设备研发。20131041016,2014/01-2016/12,59万元。在研、主持。

    2、国家自然科学基金项目。生物淋滤-生物还原耦合反应从废旧锌锰电池制备纳米硫化锌和硫化锰。21277012,2013/01-2016/12,80万元。在研、主持。

    3、北京市重点实验室科研项目。高固液比条件下锂离子电池中锂和钴高效溶出关键技术。3100012250901,2012/03-2016/03,65万元。在研、参加。

    4、教育部博士点基金。典型冶炼废渣中有价金属的生物浸提。20131101110044,2013/01-2015/12,12万元。在研、主持。

    5、环保部科研项目。生物淋滤-生物还原复合工艺从电解锰渣制取高纯纳米硫化锰试验研究。3100040910001,2012/02-2014/12,35万元。结题、主持。

    6、国家973项目。新型二次电池及相关能源材料的基础研究。2009CB220100,2009-2013,32万元。结题、参加。

    7、环保部科研项目。DDT污染场地微生物修复技术研究。3100041010011,2010/05-2012/03,20万元。结题、主持。

    8、兵器工业总公司火炸药局科技专项。硝基化合物废水处理技术研究。105004061005,2006/06-2009/7,37万元。结题、主持。

    9、环保部科研项目。持久性有机污染物处理处置技术汇集和研究。1050036120801,2006/07-2008/08,25万元。结题、主持。

    10、国家自然科学基金项目。染料生物吸附/解吸分子机理及回收废水染料原理研究。20307002,2004/01-2006/12,22万元。结题、主持。

    专利成果:

    1.发明专利:一种利用膜生物反应器培养生物淋沥液处理固体废弃物的方法。专利号:ZL.201510069295.2。

    2.发明专利:一种硫化铅纳米材料的生物调控制备方法。专利号:ZL.201510669543.0。

    3.发明专利:一种以废旧锌锰电池生物淋滤液为原料制备锰锌铁氧材料软磁体的方法。专利号:ZL.201310399886.7。

    4.发明专利:一种生物淋滤浸提废旧电池中有价金属离子的方法。专利号:ZL.201210044702.5,

    5.发明专利:一种纳米金属硫化物的制备方法。专利号:ZL.201110192041.6。

    6.发明专利:消除锌离子对微生物毒性并提高生物转化-化学沉淀产物纯度的方法。专利号:ZL.200810025421.2。

    7.发明专利:一种用于染料废水脱色的丝状真菌成球的方法。专利号:ZL.200510055613.0。

    8.发明专利:一种利用生物沥浸技术去除城市垃圾焚烧飞灰中重金属的方法。受理号:201610304094.0。

    9.发明专利:一种硒化铜纳米材料的生物调控制备方法。受理号:201510232382.5

    10.发明专利:一种利用微生物技术回收含油危险废物中原油的方法。受理号:201510664969.3。

    11.发明专利:一种基于亚硝化菌还原-稀酸溶释浸提氧化锰中锰的方法。受理号:201710301032.9。


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