团队简介

团队简介

       本团队是一个跨学科的小组,以化学、材料、以及微生物技术研究为基础,将基础研究与应用技术相结合,以解决实际环境问题为导向;同时将技术标准与产品相结合,引领技术发展,为市场提供良好的水处理和土壤重金属污染的环境净化材料和技术方案。自2000年以来已经主持30多项科技部、上海市、联合国环境署、联合国人居署、以及工业界课题,已经在国内外发表论文200篇,其中SCI论文100多篇,获得发明专利授权20多项。

图1. 课题组获奖证书

 

       在水处理化学品研究方面,研制成功的新型铁系混凝剂、聚硅氯化铁铝混凝剂、高纯和增强聚合氯化铝、复合铝铁、聚硅硫酸铁、聚合氯化铁、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸等无磷缓蚀阻垢剂、油田回注水阻垢剂,工业污染场地及农田重金属污染场地的修复,以及钢铁和不锈钢酸洗废液的综合利用和资源化整套技术等,已经在国内多个省市,以及40多个国家得到使用,创造了良好的经济效益和社会效益。最近将这一方向拓展到纳米吸附功能化材料,在重金属的去处和污水的深度处理与回用,以及重金属污染场地的修复等,取得了非常好的成果。

图2 金属有机框架材料对砷的吸附去除机理示意图

 

       2015年以来,李风亭教授研究团队在对吸附材料进行性能研究及机理分析的基础上,进一步研究材料的合成制备工艺,为最终实现环境功能材料的定向设计制备和规模化生产奠定了扎实的基础。其中采用不同金属离子源材料合成制备纳米吸附材料金属有机框架化合物MIL-53(Al)材料、原位合成表面负载TiO2的MIL-53(Al)材料、惰性基质表面合成MOF材料等研究成果已发表在Chemistry-A European Journal,Chemical Communications等国际顶级期刊杂志上。课题组研究合成新型纳米功能材料——金属有机框架材料ZIF-8,并将其用于吸附去除水体微量重金属砷(As),在低平衡浓度(10μg/L)下的吸附量达到已报道文献中的最高值:76.5mg/g。此外研究团队应用足迹学的方法全面研究了污水处理厂水能关系对能源,水循环和大气圈的环境影响,为基于我国水能资源分布现状的未来污水处理厂设计提出了建设性建议。

图3. 制备核壳结构的MIL-53(Al)@TiO2纳米复合材料示意图


       在环境政策研究方面,本研究团队也取得了很多成果。例如,在汇丰银行和德国拜耳公司的支持下,2006年发布了第一个城市应对气候变化二氧化碳减排报告,2009年正式出版了《上海市应对气候变化二氧化碳减排报告》(科学出版社出版)。 2011年组织非洲专家共同研究非洲水资源问题,与联合国环境署和人居署共同发布非洲典型城市水资源报告《绿色的山、蓝色的城市:非洲城市水资源管理中的生态方法.》;2012年在里约+20全球可持续发展大会期间,与联合国环境署副秘书长、环境规划署执行主任施泰纳先生共同发布中文版《绿色经济报告》。2014年发布《绿色校园指南》。2015年3月在开罗非洲环境部长会议期间,发布了《中国-联合国环境署-非洲水行动成果报告》,6月组织了与联合国环境署共同发布了《绿色经济》教材。

图4. 《绿色的山、蓝色的城市:非洲城市水资源管理中的生态方法.》


       在联合国环境规划署、联合国人居署和科技部支持下,在非洲从事气候变化与水资源研究,促进非洲国家绿色城市规划,水资源管理官员及技术管理人员的能力建设,同时推广新型适用性水处理技术,为发展中国家培养环境管理人才。同时在广大非洲国家,建立了广泛的绿色城市和水处理技术合作网络,将绿色适应技术引进到非洲国家,并建立了示范项目。

图5.2013年获得联合国南南合作特别贡献奖。

 

我们研究团队的研究方向主要有:

* 水处理理论与混凝技术
* 工业循环水处理药剂与成套处理技术
* 水处理化学品合成与应用技术 (包括混凝剂、絮凝剂、脱色剂、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、介孔吸附剂等)
* 新型纳米功能化环境净化及修复材料
* 油田水处理化学品合成与应用技术
* 造纸废水处理
* 电镀钢铁等酸洗废液的资源化技术的资源化技术
* 国家水处理剂标准的修订
* 气候变化政策与水资源管理
* 非洲水资源研究与南南合作机制研究