12月14日10:00-11:30,我院在线上举行第77期经纬论坛系列讲座,特别邀请新加坡国立大学钟台生教授作题为“我在新加坡国立大学(NUS)的膜研究(1995-2022)”的精彩汇报。
钟台生,新加坡工程院院士、新加坡总统科技奖获得者、新加坡国立大学荣誉教授、国际膜分离领域知名专家。发表4本专著、40个专著章节、789篇期刊论文和400篇会议论文,发明70项以上专利(包括50项美国专利、38项地区及新加坡专利)。SCI一区杂志J. MembrSci.期刊(Impact Factor 2021=10.53)上发表文章数量最多科学家。在斯坦福大学发布的“世界前2%科学家”名单中,钟教授于化学工程专业排名全球第 7名。钟教授是过去 10年中水净化领域排名前 0.1%的学者之一,受到Expertscape 评比为“世界级专家” (2021年)。他的H指数=121(Scopus)或139(Google Scholar)(2022年9月20日)。
会议伊始,钟台生教授分享了自己从台湾大学毕业后转身投入膜研究至取得今日成就的故事。钟教授一方面很感谢自己当时抓住了机遇潜心钻研有关膜的研究,另一方面他对自己的研究团队予以高度赞扬和肯定,表示自己在团队中只是为优秀的学生提供了一个发现和探索的平台,众多成果是团队成员彼此帮助、共同进步的产物。
随后,钟台生教授结合现实背景和实验数据讲述了天然气净化方面的研究。他表示,中空纤维具有体积小、面积大的优点,可以将空间有限的海底平台中石油蕴含的脏物和二氧化碳等除去。该实验的难点在于甲烷内部有较多二氧化碳,二氧化碳会溶于膜,使得膜之间分子键距离增加,降低膜的分离系数甚至造成膜失效。钟台生教授团队历时多年寻找到合适的的材料并运用于膜中,使得膜既能吸附甲烷,又有较高膜分离系数,解决了实验难点。
紧接着,钟台生教授围绕氢气净化开展汇报。他表示,尽管氢气有生物方法、电解方法等多种制备方法,但最受热议的还是从石油和甲烷分离、裂解中提取。该制备方法难点在于如何增加膜的分离系数,使得产出的结果中均容易穿透膜的氢气和二氧化碳分离。钟台生教授团队采用了两种方法,一种是缩小膜的孔径,使得氢气能穿透而二氧化碳不行;另一种则是制备一种与二氧化碳亲和力较强的膜,将氢气留下,让二氧化碳穿透。
除此之外,生物燃料、海水淡化处理和膜蒸馏也是钟台生教授团队的重点研究内容。在生物燃料制备过程中最关键也是花费最高的步骤是分离水,借助钟台生教授团队研发的渗透汽化膜可以大幅度提升蒸馏率。针对海水淡化处理问题,钟教授团队共同研发了超密渗透膜,并将膜进行商业化,推广应用于新加坡和其他诸多周围国家。膜蒸馏领域技术难点的解决使得膜蒸馏不仅具有一定的科研价值,而且在医用水等社会生活中具有极高的生产性、生活性价值。
最后,钟教授再次感谢自己科研团队成员近几十年间付出的努力,也希望更多优秀的科研工作者可以加入他的团队,共同在膜的领域继续探索前行。
文字 | 许文敬
图片 | 许文敬