范德堡大学王若宇博士做客环境讲坛分享基于膜过程的选择性溶质分离以及高盐水处理

2023-07-28 21456

    近日,应上海交通大学环境科学与工程学院教授邵嘉慧邀请,范德堡大学王若宇博士做客第148期环境讲坛,为交大师生带来了一场题为“基于膜过程的选择性溶质分离以及高盐水处理”的精彩学术报告。此次讲坛由邵嘉慧主持。

    选择性溶质-溶质分离是膜分离过程重要的新前沿并有着广阔的应用前景。相比于常见的溶质-溶剂膜分离过程(如水淡化或净化),溶质-溶质膜分离过程的理论体系和技术发展还处于一个起步阶段。王若宇博士以纳滤的锂镁离子分离为例,介绍了基于纳滤的溶质-溶质分离过程的性能指标,以及运行条件与膜性质对分离性能的影响。通过对过程层面的传质模拟和对文献数据的分析,展示了纳滤在过程及膜性能的层面上两个性能指标所存在的损益关系。此外,现有的废水零排放技术仍依赖于能耗较高的蒸发结晶过程,如机械蒸气压缩,其废水浓缩和结晶过程的能耗分别高达30-40 kWh m-3和50 kWh m-3。报告的第二部分介绍了一种全新的电渗析结晶法,实现了非蒸发的盐水直接结晶,系统证明了电渗析结晶过程的可行性。同时研究了结晶动力学和晶体尺寸分布与电流密度以及结晶模式的关系,进一步阐明了可结晶条件及其与盐的种类、离子交换膜的特性、运行条件之间的关系。最后分析了电渗析结晶-反渗透耦合过程实现硫酸钠废水零排放的整体能耗。

    在讨论环节,与会师生对“纳滤突破trade-off的关键截留机制”“未来纳滤膜结构设计前景”“EDC系统污染及经济性”等问题与王若宇博士展开了深入交流。

    王若宇博士目前是美国范德堡大学(Vanderbilt University)环境工程系博士后。2017年本科毕业于上海交通大学环境学院,2018年硕士毕业于美国卡内基梅隆大学环境工程系,2023年博士毕业于美国范德堡大学环境工程系,师从林士弘教授。其主要研究方向是与水相关的膜分离过程。已在Nature Water, Nature Communication, Science Advances, PNAS, Environmental Science & Technology, Journal of Membrane Science等期刊发表近20篇文章(含5篇一作与3篇共一)。曾获ACS Environmental Chemistry Graduate Student Award(2023), CAPEES-Elsevier Outstanding Graduate Student Award(2023), Carl E. Adams Graduate Student Award (2019)等荣誉。目前为北美华人环境工程与科学教授学会(CAPEES)学生分部的组织者之一。