以生物质（如淀粉、纤维素、木质素）和低附加值石化产物（如沥青、石油焦、针状焦）为前驱体，通过化学调控与结构设计，结合相应的碳化工艺，构建具有丰富微纳孔结构的软/硬碳材料，并将其应用于高性能钠离子电池负极。研究内容主要包括：（1）前驱体的筛选与化学改性；（2）碳化过程中裂解行为的机理研究；（3）钠离子存储机制的深入探索与扩展。
依据生物质资源（纤维素、木质素、壳聚糖）的结构和物化特性，应用生物工程理念，研究低品位生物资源转化为高值生物基材料及化学品的基础理论和技术问题，为高效资源化提供新工艺，新材料和新方法。
三、科研成果
主持科研项目
（1）面向胰脏中多酶联产的新型介质开发及分离技术集成与产业化应用，省级科技成果转化项目，24ZHSF0166
（2）高性能钠离子电池硬碳负极材料关键技术及产业化研究，省级重点项目，2023YFG0082-LH
（3）企业横向课题“可替代传统硅粉应用于彩妆的醋酸纤维素微球的产品开发”，21H1410，2021.12-2023.6；
（4）揭榜挂帅校企合作项目“高适应性，超高容量与超快充硬碳负极材料的生产”，2021CDSN-5，2021.7-2023.6；
（5）黄蜀葵花高效提制技术研究与产业化开发，川大-达州专项资金项目，2020-2022；40万；
（6）基于磁诱导聚合技术的有序多孔整体柱制备及其分离方法研究，国家自然科学基金（21676170）, 2017-2020；64万;
（7）纤维素基多孔整体柱色谱介质的合成与生物分离研究，国家自然科学基金项目（21476144），2015-2018；85万;
（8）具有阵列多孔结构的整体柱制备及分离方法研究，四川大学优秀青年学者科研基金(2014SCU04A04)，2014-2016；20万;
（9）有序多孔有机整体柱的制备及其生物色谱研究，国家自然科学基金(21206097)，2013-2015;
（10）双孔纤维素微球的制备及放大工艺研究，企业委托项目(12H0487)，2012-2015；
（11）多层球结构设计与制备方法研究，军工横向项目(HG2011046 )，2012-2014，6万;
（12）多层次中空无机微球的结构设计与制备新方法研究，国家专项(201210610039 )，2012-2014；
（13）新型有序双孔有机整体柱的制备及其在手性药物分离中的应用，校青基金（编号：校青2008026），2010.01－2011.12.
近年发表论文
(1)Dekui Zhang, Dan Yang, Hao Ai,Kaifeng Du,*Precursor engineering through enzyme-mediated crosslinking for high-performance hard carbon anodes in sodium-ion batteries,Chemical Engineering Journal,2026https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.173317
(2)Jiao Xie, Yimeng Zhang, Yongkui Zhang, Panyu Li,Kaifeng Du,* Upcycling of urban green waste into nitrogen and oxygen co-doped biochar for energy storage,Journal of Energy Storage, 152 (2026) 120731https://doi.org/10.1016/j.est.2026.120731
(3) Hao Ai, Jin Qin, Qing Zhou, Weiyu Zhou, Jiao Xie,Kaifeng Du*, Tunable Polyethyleneimine-Interpenetrated Lignin-Derived Hard Carbons with Enhanced Plateau Capacity for Application in High-Performance Sodium-Ion Batteries,Industrial & Engineering Chemistry Research, 2025, 64, 10805-10819https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c00154
(4) Hao Ai, Weiyu Zhou, Qing Zhou, Yihang Hong, Xiang Li, Jiao Xie,Kaifeng Du,* In situ synthesis of cellulose/carbon nanotubes/molybdenum disulfide composite with ultrahigh capacity and enhanced coulombic efficiency for sodium ion battery,Journal of Power Sources, 2025(646), 237262https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2025.237262
(5) Haoqiu Chen,Kaifeng Du, High mechanical strength cellulose microspheres with homogeneous regeneration framework achieved by mild solvent exchange strategy for adsorption of flavonoids,Separation and Purification Technology, 364(2025)132590.https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.132590
(6) Haoqiu Chen, Zhiyi Ye, Dan Lei, andKaifeng Du*,Pore Regulation of Cellulose Acetate Microspheres by Solvent Evaporation-Induced Phase Separation and Immobilization by Ionic Liquids for Congo Red Adsorption, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2025(64) 10242−10252https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c00262
(7) Yicheng Du, Bowen Chen, Jiao Xie, andKaifeng Du*,Interlayer Spacing Engineering of Cellulose-Derived Hard Carbon for Enhanced Na+ Diffusivity and Optimized Na+Storage in Anode Materials,Industrial & Engineering Chemistry Research, 2025,64,6487−6499https://doi.org/10.1021/acs.iecr.4c04586
(8) Jing Yi, Xiaojiao Yu, Jiao Xie,Kaifeng Du,* Rationally generating biomass-derived hard carbons with closed pores by cellulose (C-sp3) crosslinking lignin (C-sp2) for advanced sodium-ion battery,Industrial & Engineering Chemistry Research, 2025,64, 13697−13708,https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c00216
(9) Shanshan Wang, Shuhe Mo,Kaifeng Du*, Preparing Macro-Mesoporous Membranes Based on Carbon-Nanotube-Supported“Rattan-Like”Amyloid Protein Nanofibers for High-Performance Removal of Congo Red,Industrial & Engineering Chemistry Research,2024, 63, 43, 18655–18666.https://doi.org/10.1021/acs.iecr.4c02730
(10)Shasha Li, Liangzhi Qiao, Jiahong Hu, Jiawei Zhang, Zhangyong Tang,Kaifeng Du,Macroporous cellulose microspheres with high specific surface area via semi-dissolved chitosan templating for protein separation,Chemical Engineering Science,2024(300),120612.https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.120612
发明专利
1、杜开峰，艾浩，一种交联纤维素硬炭微球负极材料的制备方法，专利号2023106076821，授权号CN119018874B
2、杜开峰，艾浩，一种交联纤维素/碳纳米管/二硫化钼硬炭微球的制备方法，专利号2023106076836，授权号CN119018875B
3、杜开峰，陈香岑，一种高内相Pickering乳液及其制备方法 ，专利号，202510458594.9，授权号CN 120005224 B
4、杜开峰，矣静，王珊珊，一种交联纤维素木质素衍生高闭孔硬炭负极材料的制备方法，专利号：ZL 2024 1 1426462.X，授权号CN 118929635 B（2024年12月24日授权）。
5、杜开峰，艾浩、周庆，一种交联接枝聚乙烯亚胺木质素硬炭负极材料的制备方法，专利号ZL 2024 1 1047504.9（2024年10月授权，授权号CN 118561263 B）
6、杜开峰、乔亮智，一种贯穿多级孔多糖微球的制备新方法，专利号ZL202211156688.3，授权号CN115608329B（2024年1月26日授权）
7、杜开峰，乔亮智，一种纳米淀粉修饰大孔多糖色谱介质的制备方法，专利号202211156657.8（2023年10月授权）
8、杜开峰，乔亮智，一种纤维素辅助碳纳米管的分散方法，专利号2020114843287（2022年授权）
9、杜开峰，艾浩、一种阵列型磺酸化聚苯乙烯/壳聚糖整体柱制备方法，授权专利号CN11192507B（2022年授权）
10、杜开峰，乔亮智，一种高比表面积壳聚糖微球制备方法，授权公告号CN 112175228 B (2021年授权）
11、杜开峰，乔亮智，赵良燊，一种多级孔甲壳素材料的制备方法，授权公告号CN 111040234 B(2021年授权）
12、杜开峰，但顺民，一种具有可逆修饰的凝聚素基亲和色谱柱的制备方法，专利号CN201710938099.3（2020年授权）
13、杜开峰，张琦、杨敏，一种复合磁性羟基磷灰石大球吸附材料的制备方法，专利号CN201710130967.5(2019年授权)
14、杜开峰，但顺民，一种星形磁响应有机吸附材料及其制备方法，专利号201710300145.7（2019年授权）
15、杜开峰，崔旭东，李响，张永奎，一种锂二次电池用硫化聚丙烯腈正极材料的制备方法，专利号ZL2014 1 0194569.6 (2017年授权)
专著
Kaifeng Du*,Liangzhi Qiao. Medical Textiles from Natural Resources. Biotextile-based adsorbents for medical applications (Part 1.4). Elsevier, Paperback ISBN: 9780323904797.
四、教育教学
课程教学
技术经济和项目管理；制药分离工程；生物分离工程；化工技术经济（研究生课程）
课程和教材建设
负责的《制药分离工程》课程被认定第二批省级线上线下混合式一流课程（2021年）；化工技术经济第三版（副主编，国家级规划教材，化学工业出版社，2012）；生物信息学导论（主编，水利水电出版社，2015）；化工技术经济第四版（副主编，化学工业出版社，2018），制药分离工程（副主编，2019年，科学出版社）；医药技术经济（副主编，2019年，科学出版社）。
教改项目（主持）
主持并完成4项省级、校级教学改革项目：
1、生物与制药工程专业一体化创新人才培养模式的探索，四川省项目，2011-2014；
2、生物工程类拔尖创新人才综合培养体系的研究与实践（过程装备与控制工程专业综合改革），四川省项目，2011-2013；
3、《生物能源》课程探究式课堂教学方式改革与实践，川大教（2011）97号，2011-2013；
4、四川大学学术学位研究生教材建设项目《工业技术经济和项目管理》研究生教材,项目编号1030704117006，2017-2019
本科生科研成果
陈香岑，利用双水相法ATPS制备多孔纤维素整体柱及其蛋白分离评价，第九届全国大学生生命科学竞赛国家级，三等奖，2024；
石策，潘一凯，新型多孔纤维素色谱微球的设计制备及蛋白质高效分离研究，第九届全国大学生生命科学竞赛国家级，二等奖,2024；
杨依霖，基于壳聚糖辅助剥离还原氧化石墨烯制备胆红素微球吸附剂，国家级大创计划，2024；
周庆，新型多孔纤维素色谱微球的孔结构优化及蛋白质高效分离研究，全国大学生生命科学竞赛，二等奖，2023；
柳丁祎，王踏秋，姚媛，烟头中纤维素的提取再制备及其分离应用，磁场诱导海胆状聚合物颗粒组装及其吸附应用，改性多孔溶菌酶微球对刚果红染料的吸附机理研究，四川省大学生生物与环境科技创新大赛，二等奖，2023；
王安琪，变性诱导构建多孔淀粉样蛋白质基超级吸附膜及其有机染料净化，全国大学生生命科学竞赛四川赛区暨四川省大学生“生命之星”科技竞赛，三等奖，2022；
秦淑贞，多孔淀粉样蛋白吸附剂的制备及其刚果红吸附性能研究，全国大学生生命科学竞赛三等奖，2022；
杜祎程，通过表面活性剂胶束溶胀策略策感制备的大孔纤维素/碳纳米管微球用于快速和高效吸附胆红素，四川省大学生生物与环境科技创新大赛，一等奖，2021；
王夏文，纤维素/壳聚糖构建高强度聚电解质微球染料极附剂（生物大分子在染料污水处理的潜在应用），四川省大学生生物与环境科技创新大赛，二等奖，2021；
邱浩然，磁响应星形有机吸附剂材料的制备及性能表征，201710611242，国家级项目；
唐彬，多层次中空无机微球的结构设计与制备新方法研究，201210610039，国家级项目；
牛俊景，新型多孔疏水吸油碳材料的制备及性能表征，201610610650省级项目；
柴德治，有序多孔有机整体柱的制备及其生物色谱研究，项目编号201510610523，省级项目，大学生创新创业训练计划；
刘倩获得2015年全国学生制药工程研究征文大赛（本科组），一等奖；
本科生张琦在2015年的化工年会上获得优秀论文奖
