方向五:功能膜材料与海水资源综合利用

发布时间:2023-12-25浏览次数:12

研究方向5功能膜材料与海水资源综合利用

首席科学家:高学理 教授  

高从堦 院士

王海增 教授

李春虎 教授

刘立成 教授

苏保卫 教授

伍联营 教授

朱桂茹 副教授

卞俊杰 教授

孟祥超 教授

徐 佳 教授

王文泰 副教授

别海燕 副教授

林子昕 副教授

邵 锋 副教授

周 鑫 副教授

王虹智 副教授

罗海燕 副教授

 

 

 







研究领域:

分离膜及其在海水淡化、海水/盐湖卤水化学资源综合利用、污水资源化等领域的应用;海洋资源化工过程强化、系统集成与装备研发;纳米与多孔材料在环境与能源催化转化领域的应用

方向简介:

本方向面向非常规水资源利用、海(卤)水化学资源利用、清洁能源发展,拟开展的研究工作集中于:面向海水淡化、海水/盐湖卤水化学资源综合利用、污水资源化、有机溶剂回收与纯化等的分离膜材料及膜分离工艺研发;海水淡化工艺与新能源过程集成与优化;藻类规模化液化高效催化剂的开发及油页岩中低温原位提质催化剂的量化合成;分子功能材料及其在污染物/化学资源检测、富集与分离等的应用;光/电化学检测、电化学小分子合成与污染物治理;电催化裂解(海)水制氢、光催化固氮合成氨;二氧化碳电化学转化利用;海洋化工过程强化、系统集成与装备研发,生命周期碳、氮足迹分析、机器学习与多目标优化;基于多物理场耦合的传热传质过程数值模拟。

图1 海水淡化工程

 

                                            图2 电化学转化利用二氧化碳示意图                                      图3 二次界面聚合制备反渗透膜流程图

                                           图4 光(电)裂解海水制备氢气                                  图5 间距效应增强电催化CO2还原制乙醇

  

                             图6 海洋资源化工过程系统集成与多目标优化                        图7 智能海洋资源化工过程强化与工艺参数优化


方向代表性成果:

发表论文:

[1]  Xiaojuan Wang, Kuisuo Yang, Huacheng Xu, Yijun Huang, Congjie Gao, Xueli Gao*. Incorporating functionalized acyl chloride monomer with rigid pyrrolidinyl group via two-step interfacial polymerization for improving permeability of reverse osmosis membranes, Desalination, 2023. DOI: 10.1016/j.desal.2023.116880

[2]  高学理, 杨洋, 王群, 王小娟. 一种集成海水淡化和不稳定可再生能源稳定发电的装置. 2020, ZL201710134245.7.

[3] Shuxuan Li, Yating Yin, Shaoxiao Liu, Honghai Li, Baowei Su*, Lihui Han, Xueli Gao*, Congjie Gao. Interlayered thin-film nanocomposite membrane with synergetic effect of COFs interlayer and GQDs incorporation for organic solvent nanofiltration. Journal of Membrane Science, 2022. DOI: 10.1016/j.memsci.2022.120930

[4]  Hui Zhao, Haoyu Yao, Feifei Zhao, Liangrong Yang, Lianying Wu*, Xiangfeng Liang, Huizhou Liu, Changjiang Yu. Cell-wall based aerogels for Ce (III) adsorption from leaching tailings: Properties and mechanistic research, Chemical Engineering Journal, 2023. DOI: 10.1016/j.cej.2023.146068

[5]  Yunbo Tong, Yanyi Wang, Shengjun Bian, Haochen Ge, Fangkun Xiao, Lingling Li, Congjie Gao, Guiru Zhu*. Incorporating Ag@RF core-shell nanomaterials into the thin film nanocomposite membrane to improve permeability and long-term antibacterial properties for nanofiltration, Science of the Total Environment, 2022. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.156231

[6]  Guangmin RenJianyong ZhaoZehui ZhaoZizhen LiLiang WangZisheng ZhangChunhu LiXiangchao Meng*. Defects-Induced Single-Atom Anchoring on Metal-Organic Frameworks for High-Efficiency Photocatalytic Nitrogen Reduction, Angew. Chem. Int. Ed., 2023. DOI: 10.1002/anie.202314408

[7]  Yu Sun, Quanji Zhu, Guanghui Li, Bo Peng, Guoling Ruan, Baotian Shan, Jia Xu*. Preparation and properties of a novel pH-stable nanofiltration membrane embedded with amino-modified silicon   carbide, Desalination, 2023. DOI: 10.1016/j.desal.2023.116675

[8]   Quan Li, Zhengting Xiao, Weina Jia, Qin Li*, Xianguo Li*, Wentai Wang*. Copper Nanowires Decorated with TiO2-x from MXene for Enhanced Electrocatalytic Nitrogen Oxidation into Nitrate under Vacuum Assistance, Nano Research, 2023. DOI: 10.1007/s12274-023-6126-8

[9]  Haiyan Bie, Licheng Xue, Yue Wang, Zongrui Hao*, Gang Liu*, Yunxia Li, Zixin Lin, Weizhong An. Effects of secondary impinging on flow features and mixing performance in T-T jet reactors, Chemical Engineering Journal, 2023. DOI: 10.1016/j.cej.2022.140368

[10] Cong Yu, Lu Yue, Junjie Bian*, Zhilei Qi, Chunhu Li. Chlorella to fuel conversion on amphiphilic SO3H-SBA-15 catalysts: Pyrolysis characteristics and kinetics, Bioresource Technology, 2020. DOI: 10.1016/j.biortech.2020.123472

 

 

       8 SBA-15 & SNPs中空颗粒型微吸附器(SSG)的制备过程                           图9 二次界面聚合制备反渗透膜流程图

 

                                    图10 含COFs中间层的TFN-OSN膜的制备工艺                 图11 介孔中空纳米球改性聚酰胺反渗透膜的制备流程图

图12 多孔材料用于藻类生物质 & 平台分子的光热催化转化