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功能膜分离净化材料研究中心

第1版面

分离净化材料与技术研发中心简介(Center for Separation and Purification Materials & Technologies - CSPMT)

中心简介

分离净化材料与技术研发中心由江苏省财政厅与苏州科技学院共同资助,于2012年成立,座落于美丽的石湖畔。中心由“新加坡国立大学终身教授”、“江苏省特聘教授”白仁碧教授创建。成员包括江苏省高校“青蓝工程”优秀骨干教师,国内外知名高校博士、硕士等多名青年学者。

中心主要开展面向应用过程需要的特殊膜材料制备和组合、膜成型机制和制备工艺,复合光催化材料及高效功能吸附剂等方面的研究,大力推进新一代具有智能响应型特征的材料及相关产品和技术的开发与应用。中心拥有独立自主的研发基地,配有大量高端科研仪器,总价值超过200万元,力争将中心建设成为国内外水处理行业中兼具研究型和应用型的先进综合平台。

研究方向:

智能响应型膜材料的研究与应用

复合光催化材料技术与应用研究

水处理技术及功能吸附材料的开发与应用

研究平台与条件

江苏省水处理技术与材料协同创新中心

江苏省环境科学与工程重点实验室

基于活性自由基聚合的功能材料制备系统

平板及中空纤维膜制备系统

材料分析表征设备,诸如接触角测定仪、固体流场电位仪等

膜分离中试设备

成员简介

图1(白仁碧).jpg

白仁碧(图1)

白仁碧教授获新加坡国立大学终身教授职位,“江苏特聘教授”称号,任分离净化材料与技术研究中心主任。

白仁碧教授长期致力于新型功能膜和漂浮多功能吸附催化材料及其在分离净化方面的应用研究,尤其在功能膜及相关膜材料领域的研究处于国际领先地位。主持参与了相当于7500万人民币的国际和国内国家级科研项目。SCI收录的有较高影响的科研论文80多篇,SCI的引用率超3300多次(现每年SCI引用率约为450次)。

目前担任Separation and Purification Technology, Journal of Membrane &Separation Technology,等8份国际科研杂志的编委或副编辑。拥有6项世界发明专利,其中两项在国外进入工业生产。2012年应邀主编了世界首部英文版的《膜科学和技术百科全书》中的“激发响应膜”一章的全部内容(John Wiley)。2013年应邀主编了英国皇家化学学会出版的《适合于未来可持续发展的各种材料》一书中“用于水的净化与再循环的膜材料化合物”的全部内容。

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洪耀良(图2)

洪耀良教授为“千人计划”国家特聘专家,江苏省高层次创新创业人才,苏州市创新创业领军人才,苏州市“五一”劳动奖章获得者。

洪耀良教授的主要研究方向为水处理膜材料与技术,获批30多项国际和国内发明专利,其热致相制膜工艺居国际领先地位,获得国家科技进步奖二等奖1项,环保部环境科学技术奖二等奖1项。领导及参加了累计超过5亿美元美国国际纸业公司研究中心新产品的开发及产业化,在国际权威学术期刊发表论文10余篇,承担了数十项废水处理回用工程。

 

第2版面

图3 郭永福.jpg

郭永福副教授:图3

博士,副教授,市政工程硕士生导师,敬文书院首届学业导师。江苏省“六大人才高峰”、“青蓝工程”中青年学术带头人、“青蓝工程”优秀青年骨干教师。2012年毕业于上海交通大学,获博士学位。2015年9月至2016年9月于香港中文大学访学。现任国家科技部科技、江苏省科技创新、苏州科技局科技等多个专家库专家。获江苏省环境保护科技进步二等奖、江苏省教育厅首届“教育科学研究成果奖”、国家住建部“华夏建设科学技术奖” 、青年教师“寒山教育奖”等。主要研究(1)纳米材料在环境修复中的应用;(2)废水的生物处理技术;(3)光催化技术应用。先后主持国家自然基金面上项目、省自然基金面上项目、住建部、省环保厅、苏州市科技局、省重点实验室等纵向项目20余项。公开发表论文五十余篇,其中SCI论文20余篇,获授权专利8项,出版专著1部。

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张干伟副教授:图4

1979年生,副教授,中国科学院高分子化学与物理专业博士,加拿大Queen's University博士后。2016年3月加入苏州科技大学。主要从事功能性聚合物膜制备及改性、高分子合成及应用、有机/无机纳米杂化材料制备及应用方面研究工作。现主持国家自然科学基金面上项目、广东省科技计划项目等国家和省市级项目3项,参与并完成5项。 在Journal of Materials Chemistry A、ACS Applied Materials & Interfaces、Carbohydrate Polymers等期刊发表SCI论文20多篇,获授权专利16项。

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赵雪涛副教授:图5

2011年毕业于同济大学环境科学专业,获博士学位并于同年晋升为副教授。主要研究方向为重金属吸附理论与模型和重金属检测。在国内外期刊《Carbohydrate Polymers》、《Annali di Chimica》、《Revue Roumaine de Chimie》、《Journal of the Chinese Chemical Society》、《环境科学》和《离子交换与吸附》等期刊上发表多篇文章。并参与多项国家自然科学基金的研究。

图6 沈舒苏.jpg

沈舒苏讲师:图6

2013年博士毕业于新加坡南洋理工大学,同年进入苏州科技大学工作。已发表多篇SCI一作论文,曾获2014-2015年度苏州市优秀科技论文三等奖。入选2014年江苏省“双创”博士计划。目前正在主持一项国家自然科学基金青年项目“聚阳离子型离子液体聚合物改性的多孔膜对水中重金属离子选择性去除的机理研究”,同时参与了三项国家自然科学基金面上项目的研究。现在的研究方向为设计与制备功能性聚合物膜,研究其在水处理中的应用。

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杨晶晶讲师:图7

2013年毕业于哈尔滨工业大学市政工程学科,获工学博士学位。博士期间研究内容为纳米二氧化锰颗粒在水中的氧化凝聚行为及其催化高锰酸钾氧化行为。目前主要研究方向为基于功能材料的吸附技术及膜处理技术。在国内外期刊发表论文9篇,其中SCI论文3篇,已授权发明专利1项,实用新型专利1项。

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周晓吉助理实验师:图8

2013年毕业于苏州大学高分子化学与物理专业,获理学硕士学位。硕士期间主要研究具有拓扑结构的高分子聚合物的设计与制备,并对聚合物性能差异进行对比研究,为新材料的设计、合成和应用提供理论依据。目前主要研究方向为亲水疏油高分子功能材料的设计、制备与改性。在《Polymer Chemistry》、《Macromolecules Rapid Communication》杂志发表SCI论文2篇,现参与国家自然科学基金等项目的研发。

 

第3版面

研究方向一:智能响应型膜材料的研究与应用

本研究方向从物质的表面能和相互作用的规律出发,揭示膜污染的机理和一般规律,以既高亲水又高疏油的具有多重表面特征的新型功能膜为膜研发核心,引导和制备系列功能膜,为选择性分离和膜抗污染开辟广阔的前景,并应用于实际废水处理。

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图9 水滴至改性平板膜材料表面的浸润行为(亲水性)

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图10 油(正十六烷)滴至改性平板膜材料表面的浸润行为(疏油性)

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图13自制中空纤维膜组件

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图11 中空纤维膜分离设备

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图12 中空纤维膜分离含油废水的进水、出水对比图

 

相关项目:

序号

项目名称

项目来源

研究经费

完成时间

1

一种基于聚偏氟乙烯膜材料添加剂的开发制备

新加坡工业基金

80万元

完成

2

一种新型功能膜技术处理棕榈油含有废水的研究

新加坡工业基金

100万元

完成

3

使用三嵌段聚合物作为界面改性剂实现水处理有机膜防有机污染之关键技术

国家自然科学基金

80万元

在研

4

纳米磁性陶瓷膜对燃煤烟气中零价汞的转化与出去机制研究

国家自然科学基金

80万元

在研

5

基于双调控策略的P1-SiO2-P2/PVDF共混膜制备及其在废水处理中抗污染机制研究

国家自然科学基金

62万元

在研

6

聚阳离子型离子液体聚合物改性的多孔膜对水中重金属离子选择性去除的机理研究

国家自然科学基金

20万元

在研

 

研究方向二:复合光催化材料技术与应用研究

本研究方向旨在开发能够在饮用水深度处理、污水处理、工业水处理等领域应用的多功能复合光催化剂、光催化反应器型以及以光催化反应为主体的技术。

1、 多功能复合光催化剂

需解决的主要问题:

• 传统以微米、纳米形态存在的粉末光催化剂使用后难以分离回收

• 传统负载型光催化剂的催化活性位点数量少导致的催化效能下降

• 普通二氧化钛所需的激发能量高、激发波长短

• 制备了高效漂浮型复合光催化材料

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图14 漂浮型复合光催化材料

2、光催化反应器

需解决的主要问题

• 紫外光在待处理水中穿透性差,光利用效率低

• 污染物和光在催化剂表面的传质效率低

图15 光催化反应器.jpg

图15高效漂浮型复合光催化材料反应器

 

第4版面

3、光催化降解模拟染料废水

开发一种以聚丙烯颗粒为基质,二氧化钛为光催化剂,活性炭为吸附剂形成的多功能复合光催化剂用于光降解模拟橙黄IV染料废水

图16 新型光催化剂催化降解橙黄IV溶液颜色随时间变化.jpg

图16:新型光催化剂光催化降解橙黄IV的颜色变化图

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图17:新型光催化剂光催化降解橙黄IV的紫外光谱图

图24.jpg

图24:新型光催化剂对橙黄IV的降解曲线

研究方向三:水处理工艺及纳米功能材料的吸附机理与应用研究

本方向主要开展废水处理工艺及新型反应器的开发,并利用纳米材料对水体及烟气中的污染物进行吸附研究,同时通过数值计算并结合微观吸附模型,探索纳米材料对污染物离子吸附的机制与作用。

1、低耗高效废水处理工艺及新型反应器的开发

图18(昆山某电镀废水处理工程).jpg

图18:昆山某电镀废水处理工程

图19(UV臭氧氧化-活性炭吸附塔).JPG

图19:UV臭氧氧化-活性炭吸附塔

图20(太仓某乳化液废水处理工程).JPG

图20:太仓某乳化液废水处理工程

相关项目:

改性活性碳铁-脱氮除磷工艺在电镀废水处理中的应用示范研究. No.Zd131207(苏州市科技局)

DIC水解酸化-改良型A/O法在电镀废水处理中的应用示范研究. No. 201131(住建部)

铬镍电镀废水深度处理和回用技术研究. No. 201131(江苏省环保厅)

2、纳米材料对水体及烟气中重金属的吸附

利用数值计算与微观吸附模型,探索纳米材料对水体及烟气中重金属的吸附机理,提高纳米材料吸附容量,寻找适合应用的新型纳米吸附材料。

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图21:纳米陶瓷膜对重金属汞的吸附及转化过程

图22.png

图22:磁性氧化石墨烯的TEM图

图23-1.png图23-2.png

图23磁性氧化石墨烯的HRTEM和EDS图

相关项目:

纳米磁性陶瓷膜对燃煤烟气中零价汞的转化与出去机制研究. No. 21500802(国家自然科学基金)

纳米磁性陶瓷膜的制备及对燃煤烟气中总汞的去除机制研究. No. BK20141179(江苏省科技厅自然科学基金)

废气生物质对重金属离子吸附的微观模型与机理研究. (江苏省环境科学与工程重点实验室开放课题)

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