近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和材料系（陈乾旺课题组）和高分子科学与工程系（陈昶乐教授）合作在废弃鸡毛的处理领域取得新进展。他们利用超临界二氧化碳体系处理废弃鸡毛，并将其转化为碳酸氢铵肥料和形貌规则的碳微球，并研究了碳微球在超疏水领域的应用。研究成果以“One for Two: Conversion of Waste Chicken Feathers to Carbon Microspheres and (NH₄)HCO₃”为题在线发表在美国化学会环境类著名期刊Environmental Science & Technology (48 , 2014, 6500-6507)上。并且《New Scientist》杂志在Environment版报道了这一成果(05 June 2014, Magazine issue 2972)，该杂志充分肯定了这一将鸡毛转化为碳酸氢铵和碳微球的工艺，认可这一巧妙构想。同时International TV channel NTN24电视台也进行了采访。

　　禽类羽毛的重量为活重的5-7%左右，随着鸡鸭鹅等禽类的消费，每年全世界产生的鸡毛等禽类羽毛废弃物可达到近五百万吨左右。但是这些羽毛等物，只有少量被制成枕芯、被垫、羽毛扇、羽毛球等，大部分被直接丢弃，不但造成污染，产生难闻甚至有害气体，还容易导致蚊虫、细菌、病毒滋生，给人类健康造成危害。同时由于废弃羽毛的主要成分为角蛋白，在土壤中不易自行降解，不能直接作为有机肥料使用。因此，找到一种有效的方法，将鸡毛等废弃物转化为价值更高的产品，具有重大的现实意义。

　　针对上述问题，博士生高磊在课题组前期工作基础上，利用超临界二氧化碳体系在600℃的温度下处理3h将这些废弃鸡毛转化为碳微球和碳酸氢铵肥料。其中鸡毛中大约30.6wt%的氮被转化为碳酸氢铵，而且制备出来的碳酸氢铵的纯度在99%以上，达到了工业化标准。现今将氮气和氢气转化氨气的哈伯博斯制氨法需要很高的压力和温度，每年产生5亿吨的氮肥，但消耗全球1-2%能源。我们的工艺可以在较低温度下热降鸡毛并将其转化为(NH₄)HCO₃肥料，可以节省大量能源。同时制备出来的碳微球尤其是高温退火后的碳微球可以用于制备超疏水涂层，并改变纺织涂层表面的粗超度，具有很好的超疏水性能，其接触角可达到153.2 ± 1.7和165.2 ± 2.5°。利用该工艺可以同时将废弃鸡毛转化为两种价值更高的产物，并能够处理尼龙-6等其他的一些含氮的有机废弃物，表明这种工艺具有普适性，并为这些含氮有机物的处理开辟了一条新途径。

　　上述研究得到了教育部、863计划、国家自然科学基金委相关项目的大力支持。