江蘇大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院教授 逯子揚(yáng)
隨著全球工業(yè)化進(jìn)程加速,水環(huán)境污染、溫室氣體排放等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻。如何實(shí)現(xiàn)污染物的高效定向轉(zhuǎn)化、推動(dòng)減污降碳協(xié)同增效,成為環(huán)境工程領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。面向科研難點(diǎn),在我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)背景下,江蘇大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院逯子揚(yáng)教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),以“精準(zhǔn)催化”為核心,突破傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸,在復(fù)雜廢水處理、二氧化碳資源化轉(zhuǎn)化、污染物清潔轉(zhuǎn)化與高值利用等領(lǐng)域取得系列創(chuàng)新成果,不僅打破了環(huán)境治理的傳統(tǒng)思維模式,更為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)注入科技動(dòng)能。
打破定式:從“廣譜降解”到“精準(zhǔn)狙擊”
傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)面臨兩大困境:一是復(fù)雜水體中干擾物與污染物競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)位點(diǎn),導(dǎo)致治理效率低下;二是常規(guī)催化劑缺乏選擇性,易造成藥劑浪費(fèi)。“如何解決干擾物競(jìng)爭(zhēng)吸附、活性物種與目標(biāo)污染物接觸氧化難且遷移距離有限的本質(zhì)難題就是我們團(tuán)隊(duì)要攻克的難點(diǎn)”逯子揚(yáng)非常專業(yè)地解釋到。
面對(duì)這一難題,團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑,將印跡技術(shù)與催化技術(shù)相結(jié)合,提出了嵌入/直接印跡催化反應(yīng)體系,突破了礦化性能與選擇性無(wú)法同時(shí)提升瓶頸,攻克了活性物種難以接觸氧化目標(biāo)污染物難題,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜廢水中目標(biāo)污染物的高效選擇性吸附/礦化。“精準(zhǔn)狙擊不是簡(jiǎn)單的‘識(shí)別-礦化’,而是要讓催化反應(yīng)‘各司其位’。”逯子揚(yáng)進(jìn)一步解釋。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)“異位反應(yīng)策略”,將重金屬還原與有機(jī)污染物氧化過(guò)程分離至不同活性位點(diǎn),減少干擾的同時(shí)提升載流子利用率。基于此研發(fā)的離子印跡凈化膜,水通量大、有機(jī)污染物礦化能力強(qiáng)、重金屬離子選擇性還原系數(shù)高,兼具高效性與工程化潛力,為工業(yè)廢水處理提供了新范式。
變廢為寶:從“碳減排”到“碳增值”
污廢水處理碳排放約占全球碳排放量的2%左右,傳統(tǒng)處理技術(shù)往往將其視為負(fù)擔(dān)。逯子揚(yáng)團(tuán)隊(duì)卻認(rèn)為:“污廢水處理產(chǎn)生的CO2不是終點(diǎn),而是資源化利用的起點(diǎn)。”
逯子揚(yáng)教授受邀參加第七屆華人光催化材料學(xué)術(shù)研討會(huì)并作報(bào)告(2024.9.22湖南長(zhǎng)沙)
針對(duì)CO2在液相中溶解度低、轉(zhuǎn)化效率差的難題,團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)“多孔液體催化體系”。通過(guò)在多孔材料表面嫁接大尺寸位阻溶劑,構(gòu)建具有永久催化空腔的液相反應(yīng)環(huán)境,使CO2溶解吸附能力得到極大提升,并實(shí)現(xiàn)了CO2到CO、C2H4等不同高附加值產(chǎn)物的高選擇性轉(zhuǎn)化。此外,通過(guò)多孔液體結(jié)構(gòu)調(diào)控,可以實(shí)現(xiàn)催化劑在墻壁、玻璃球面、金屬網(wǎng)、金屬管道等非水平面不同載體的簡(jiǎn)易、穩(wěn)定涂覆應(yīng)用,解決了常規(guī)固體催化劑工業(yè)化應(yīng)用受限的難題。
逯子揚(yáng)教授在第二屆國(guó)際水協(xié)會(huì)(IWA)可持續(xù)自然與工程水系統(tǒng)管理大會(huì)作報(bào)告后,獲西班牙馬德里自治大學(xué)Carolina Belver教授頒發(fā)邀請(qǐng)報(bào)告證書(shū)(2024.10.20陜西西安)
此外,團(tuán)隊(duì)還將目光投向更廣闊的“污廢水資源化”領(lǐng)域。針對(duì)水污染治理只有社會(huì)效益、沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益現(xiàn)狀,通過(guò)構(gòu)建低氧化活性中心等催化反應(yīng)體系,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜廢水中污染物到高附加值產(chǎn)物的直接定向轉(zhuǎn)化,助推我國(guó)減污降碳協(xié)同增效戰(zhàn)略的實(shí)施。
科研育人:從“授人以漁”到“筑夢(mèng)為家”
在實(shí)驗(yàn)室里,逯子揚(yáng)是追求極致的科學(xué)家;在課堂上,是學(xué)生眼中的“引路人”。創(chuàng)建“一體、兩翼、四輪驅(qū)動(dòng)”人才培養(yǎng)模式,以思政教育為根,以創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐為翼,通過(guò)課程改革、社會(huì)服務(wù)、行業(yè)對(duì)接等多維度錘煉學(xué)生綜合素質(zhì)。
逯子揚(yáng)教授帶領(lǐng)課題組開(kāi)展“科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)鄉(xiāng)村、環(huán)境保護(hù)助振興”鄉(xiāng)村振興主題活動(dòng)(2023.10.14江蘇省常州市)
采取包容與啟發(fā)式教育,讓學(xué)生們敢于突破常規(guī)、大膽想、勇敢做——近年來(lái),逯子揚(yáng)通過(guò)打造“溫馨小家”課題組文化,指導(dǎo)學(xué)生斬獲“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽“揭榜掛帥”專項(xiàng)賽、全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽等諸多獎(jiǎng)項(xiàng);社會(huì)服務(wù)、實(shí)踐活動(dòng)在新聞欄目中接受專訪;獲評(píng)江蘇高校“青藍(lán)工程”優(yōu)秀青年骨干教師等榮譽(yù)。我們要做的是不斷打破邊界,讓技術(shù)更智能、更綠色。(付麗)
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