報告題目：基於膜過程的選擇性溶質分離以及高鹽水處理

報告人：  王若宇

報告時間：2023年6月29日（星期四）10:00

報告地點：線下 新環境大樓208多媒體教室

邀請人🤳🏻：  邵嘉慧

報告摘要：

    選擇性溶質-溶質分離是膜分離過程重要的新前沿並有著廣闊的應用前景。相比於常見的溶質-溶劑膜分離過程（如水淡化或凈化），溶質-溶質膜分離過程的理論體系和技術發展還處於一個起步階段🌹。以基於納濾的鋰鎂離子分離為例，文獻中大部分的研究都聚焦於製備性能更好的納濾膜♣︎。然而何為“性能更好”？回答這個看似簡單卻重要的問題必須基於對分離過程的理解🚾。本報告的前半部分將介紹基於納濾的溶質-溶質分離過程的性能指標🥽，以及運行條件與膜性質對分離性能的影響📃。以鋰鎂分離為主要背景，本報告將指出鋰鎂離子分離的核心性能指標，並論述了不同組分的傳質應如何迎合該性能指標🤸🙅🏻‍♂️。通過對過程層面的傳質模擬和對文獻數據的分析，本報告將展示在過程及膜性能的層面上兩個性能指標所存在的損益關系。

    廢水零排放是前沿的濃鹽水處理策略，也是水循環經濟的關鍵組成部分。然而💲，現有的廢水零排放技術仍依賴於能耗較高的蒸發結晶過程，如機械蒸氣壓縮💇🏼，其廢水濃縮和結晶過程的能耗分別高達30-40 kWh m-3和50 kWh m-3🛬👨🏻‍🦲，且系統成本非常高🍙。本報告的第二部分將介紹一種全新的電滲析結晶法，以實現非蒸發的鹽水直接結晶。在持續的電滲析作用下👕，濃鹽水逐漸達到過飽和狀態，並在結晶池中析出晶體。本課題以硫酸鈉為例，證明了電滲析結晶過程的可行性🦘，同時系統性地研究了結晶動力學和晶體尺寸分布與電流密度以及結晶模式的關系。接著進一步闡明了可結晶條件及其與鹽的種類，離子交換膜的特性，運行條件之間的關系。最後分析了電滲析結晶-反滲透耦合過程實現硫酸鈉廢水零排放的整體能耗🧛🏻‍♂️🧛‍♀️。

報告人簡介：

    王若宇博士目前是美國範德堡大學（Vanderbilt University）環境工程系博士後。2017年本科畢業於意昂4体育官方環境意昂4🙎🏻‍♂️，2018年碩士畢業於美國卡內基梅隆大學環境工程系🌲，2023年博士畢業於美國範德堡大學環境工程系，師從林士弘教授🔩。其主要研究方向是與水相關的膜分離過程。已在Nature Water, Nature Communication, Science Advances, PNAS, Environmental Science & Technology, Journal of Membrane Science等期刊發表近20篇文章（含5篇一作與3篇共一）👩‍💼。曾獲ACS Environmental Chemistry Graduate Student Award (2023), CAPEES-Elsevier Outstanding Graduate Student Award (2023), Carl E. Adams Graduate Student Award (2019) 等榮譽。目前為北美華人環境工程與科學教授學會（CAPEES）學生分部的組織者之一👩🏻‍⚖️。