学者 | 王志宁:“膜法”启航 智探海洋-k8体育

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学者 | 王志宁:“膜法”启航 智探海洋

发布日期:2024年05月28日 点击次数:

王志宁,山东大学环境科学与工程学院教授、博士生导师,科学技术研究院副院长、青岛校区科研管理办公室副主任。主要从事新型膜材料制备、膜分离、海水淡化及海洋资源综合利用等领域的研究。先后主持国家发改委重大专项课题、科技部重点研发项目课题、基金委区域重点联合基金和省部级基金项目20余项,以及中广核、青岛百发海水淡化有限公司等技术研发项目30余项。发表sci论文110篇,授权发明专利17项,研究成果转化2项。2020年获即墨拔尖人才、山东省海洋科技一等奖,2023年12月获山东大学杰出中青年学者称号。

在环境科学与工程学院工作的7年间,王志宁始终坚守在科研与教学的第一线,勇攀科技高峰,深耕人才培养,紧跟国家战略方向,以丰硕成果为加快建设海洋强国、科技强国、人才强国贡献山大环境力量。

“膜法”启航,高效实现水污染防治

水是自然资源的重要组成部分,也是连接所有生态系统的纽带。地球的总储水量约14.5亿立方千米,然而,人类真正可利用的淡水资源只占其中的不到1%。随着经济的飞速发展,我国水资源面临着先天不足和后天污染的双重困境。

2017年,在党中央“大力推进生态文明建设”的号召下,在化工专业学习工作了近二十年的王志宁毅然决然跳出舒适圈,投身环境领域。“与注重实验室研究的化工专业相比,环境是更能与市场接轨的学科,我想将这些年的所学所得真正地应用起来,将‘书架’上的知识摆到‘货架’上。”

跨学科研究的困难没能让他退缩,反而成了他一往无前的动力。为实现水资源循环利用,王志宁投身水分离工艺中的“膜法”研究,成功开发出了一种纳米复合水凝胶工程膜,不仅具有理想的抗污性、耐湿性与耐久性,还能在保持高渗透通量的同时截留水中的挥发性有机物,离子截留率可高达99.24%,并可以通过负载功能层实现自加热,太阳能利用效率达到72.0%。

在这之后,王志宁的团队并没有停下探寻的脚步,他们精益求精,深入探究了膜上复合物质的相互作用和污染机制,为膜的“保养”和清洁提供了坚实的理论基础。相关成果在nano letters,water researchenvironmental science & technology等环境顶刊形成sci论文4篇,专利7项,为膜法水处理工艺开辟出新的发展道路。

2023年7月,王志宁教授与学生参加第十一届全国膜与膜过程学术报告

智探海洋,护航国家能源安全

海洋是一座巨大的资源宝库,自然产生的金属铀就蕴藏其中,其同位素铀235可以作为核燃料与制造核武器的主要原料之一。然而,尽管铀在海水中广泛存在,但其浓度却极低,这给提取工作带来了巨大的挑战。

面对国家对能源安全和经济发展的需求,王志宁有着想要攻下这块“阵地”的坚定信念:“无论是膜分离技术也好,海水提铀技术也好,我们的课题面对的是国家对可持续发展和能源安全的需求,我们希望能够在解决国家对水资源和核能的需要上贡献出自己的力量。”

进入环境学院之后,王志宁不断探寻选择性富集铀的方法,先后使用多种不同材料成功实现了铀的高效捕获,获得了2项专利,并在environmental science & technologyacs applied materials & interfaces等顶级期刊上发表3篇论文,其中一篇关于“合成高容量酰胺肟功能化环糊精/石墨烯气凝胶来选择性捕获铀”的论文更是在2021年被选为environmental science & technology的封面论文。

2020年,王志宁团队项目获山东省海洋科技一等奖,2023年12月,王志宁获评山东大学杰出中青年学者称号。面对这些荣誉,他谦逊地说:“这是学校对我们科研人员的肯定与激励,同时也是对我们继续投入科研事业、培养学生、组建团队、完成国家科研任务的鞭策与期待。”

2023年,王志宁教授带领学生与青岛百发海水淡化公司共同研讨交流

产研融合,从“书架”走向“货架”

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。在国家生态文明建设的方针政策指引下,王志宁毅然决然地带领学生走出“象牙塔”,深入到工厂与企业中,去切实探寻并发现实际生产过程中的关键“痛点”。

他坦言:“科研院所各团队的研究重点,可能和企业应用中遇到的实际困境有差别,所以我们要多去和人家交流,多了解不同的行业和领域,发现其中的关键科学问题,最后围绕着这个关键科学问题去开展研究来解决它。”

从2020年起,王志宁带领学生深入青岛百发海水淡化有限公司、山东东岳高分子材料有限公司等企业,进行了多次实地调研与汇报,开发了卷积神经网络膜污染动态预测模型和智能决策支持模块,为青岛百发10万吨/天海水淡化工程的稳定运行提供了技术支撑。此外,王志宁团队自主研制的高选择渗透性反渗透膜在青岛海若科技公司实现产业化,累积产值达到2.1亿元,新增税收1060万元。

2023年,王志宁教授带领学生们参观青岛百发海水淡化有限公司

启智润心,做学生信任的好老师

回想自己的学生时代,王志宁满怀感慨地说:“山大是我人生的关键点,很多幸福的时刻都在山大,从18岁开始,我这一辈子就与山大结缘了。”德才兼备的老师、志同道合的朋友,还有学院与学校的支持和帮助,给了他切实的指导和探索的自由,使他受益匪浅。

成为学生导师后,王志宁更是珍视与学生们共同学习的机会。每当谈及自己的学生,他的眼中都闪烁着骄傲的光芒:“我的学生们都非常优秀,他们经常为我提出很多好的建议和想法,和他们一起工作,我感觉很快乐。”至今为止,他已经培养了8名博士研究生与7名硕士研究生,多位毕业生在国内外著名企业任职,或到国内外知名高校学习深造,成为我国环境领域的新生代力量。

任职山东大学科学技术研究院副院长、青岛校区科研管理办公室副主任以来,王志宁的工作日程总是安排得满满当当,但他从未因此放松过对一线教学的要求,一直坚守在三尺讲台上。在课堂上,他善于用生动的例子来引导学生们思考,在课余时间还会通过邮件或微信耐心地为学生们答疑解惑。他的课程《膜法水处理技术》也深受学生们的喜爱和好评,获评山东大学2023年度研究生教学成果奖二等奖。

2023年,王志宁教授与学生合影

“冀以尘雾之微,补益山海;荧烛末光,增辉日月”,这正是每位如王志宁教授一般坚守一线的美丽中国建设者的内心独白。谈到这些,他总是谦逊地说:“我们只是科学这片浩瀚大海中的一朵浪花。我这朵浪花的使命就是推动眼前的波光粼粼,引起后浪的层见叠出。”

【作者:刁子珊 李芮莹摄影:受访者提供来源:环境科学与工程学院责任编辑:孙雅琪 赵玉洁】
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