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赵华章、刘贤伟教授做客山东大学“美丽中国”讲坛

发布日期:2025年07月31日 点击次数:

7月27日,环境科学与工程学院举办山东大学“美丽中国”讲坛(2025年第12期,总第33期)。应学院资源循环与环保新材料研究所邀请,北京大学赵华章教授与中国科学技术大学刘贤伟教授在青岛校区图书馆二楼会议室分别作前沿学术报告,讲坛由王志宁教授、李倩教授主持。

赵华章以“废水膜浓缩液低碳减量资源化关键技术与应用”为题,介绍了我国膜技术应用规模全球首位背景下浓缩液处理产量大、毒性高等产业痛点,重点阐述了其相关研究的三大技术创新与突破:首创仿海葵机理絮凝剂,通过共价键可实现小分子有机物去除率>90%,同步破解硬度-阻垢剂络合难题,并开发低碳生物脱氮技术;创新低压梯级高倍膜浓缩技术,界面聚合制备梯级孔共价有机框架膜(COF膜),实现浓度高达180g/L的浓缩极限;突破性构建能质耦合资源化体系,采用聚四氟乙烯(PTFE)疏水改性的催化剂实现高盐环境70%有机物矿化,结合氟改性电极抑制析氧副反应,并通过盐差能循环系统大幅削减蒸发残液。该技术体系已支撑沿黄工业园区低碳近零排放示范工程,推动成本降低30%以上,为国家“以水定产”战略提供关键技术保障。他提出,膜浓缩液的高效低碳处理是工业废水近零排放的核心挑战,并分享了其团队在物质能量传递强化和资源循环利用方面的突破性技术:通过微界面过程调控与新型反应器设计,显著降低处理能耗,实现污染物定向转化与盐资源回收,引起了在场师生的浓厚兴趣。

刘贤伟以“透过混凝过程看水化学研究的百年沉浮与技术变迁”为题,在报告中系统展示了环境界面化学研究的前沿进展。他聚焦水环境界面过程分析需求,阐释了“生物/固体界面”“颗粒/生物界面”等微观场景中物质种类多、反应速度快等特征,指出高时空分辨率分析方法的必要性;同时展示了细菌垂直运动追踪技术,利用单颗粒散射干涉成像系统观测到鞘氨醇单胞菌在固液界面存在“纳米尺度有偏振动行为”。随后,他还介绍了光片暗场散射单细胞成像方法,通过原理图对比展示该技术“小体积、大视野、高灵敏”特性,呈现第五代单细胞水质预警系统样机实物图,并解析了基于传感芯片兼做工作电极的设计的单细菌电荷传递成像技术,通过多电位阶跃调制方法实现电位精准调控。相关成果为智慧化水质预警提供了新思路。

报告结束后,两位教授与在场师生展开深度对话。师生就低碳技术规模化应用的瓶颈、智慧水务系统的抗干扰能力、微界面反应机理的跨尺度调控等前沿问题踊跃提问。赵华章教授强调“技术落地需兼顾经济性与生态效益平衡”,刘贤伟教授则提出“人工智能将重构水化学研究范式”。现场师生表示,两场报告既涵盖重大工程实践案例解析,又涉及基础科学前沿突破,为环境学领域跨学科创新提供了方法论指引。

赵华章,北京大学博雅特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,侯德榜化工科学技术奖“成就奖”获得者。现任山西大学环境与资源学院院长、山西省黄河实验室副主任。主要从事环境化工和废水深度处理研究,在Nature Nanotechnology、Environmental Science & Technology、Water Research等期刊发表论文200余篇,授权国家发明专利30余项。获国家技术发明奖二等奖1项,中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖和科技进步奖一等奖、山西省科学技术进步奖一等奖等省级奖项6项。主持国家重点研发计划“沿黄典型工业园区废水低碳近零排放技术与示范”、国家自然科学基金等项目20余项,多项成果实现工业化应用。

刘贤伟,中国科学技术大学教授,国家杰出青年科学基金获得者。本科、硕士均毕业于山东大学,获中国科学院优秀博士学位论文奖、全国优秀博士学位论文奖、中国环境科学学会青年科学家金奖。主要从事智慧化水质预警与水污染控制研究,在Nature Communications、PNAS、Angewandte Chemie International Edition、Environmental Science & Technology等期刊发表SCI论文100余篇。

为推动生态文明建设,环境学院设立“美丽中国”讲坛特色品牌学术活动,旨在通过邀请国内外知名专家学者及教学名师,分享其在环境保护、生态文明建设等领域的最新研究成果和实践经验。本次讲坛通过双视角呈现“技术攻坚”与“科学溯源”的辩证融合,深化了师生对绿色技术革新路径的理解,为学院服务黄河流域生态保护和高质量发展战略注入新动能。

【作者:冯梦娇、高悦摄影:卢伟来源:环境科学与工程学院责任编辑:陈兴宇 李江波】