我的求学与工作轨迹可以概括为“一路向北、学工相长”,我的本科、硕士、博士分别就读于江西理工大学、北京科技大学和日本九州工业大学,在求学的时候,积累了相关的基础理论知识;2015年博士毕业后,我进入西安一家航天骨干企业工作,参加了工程实践方面的锻炼;2018年,我加入西安建大环境学院,进入膜分离技术团队工作。
01您的研究是多学科交叉融合的成果,其中您最大的感受是什么?
我的专业背景跨度确实比较大,本硕博阶段分别围绕环境功能材料、界面化学、传质物理方向开展了相关研究,博士毕业后又积累了机电一体化的工程化实践经验。来到建大环境与市政工程学院后,在学院深耕水处理几十年的老师们的指导下,我对环境学科有了更系统全面的认识,也逐步将此前多领域的积累融入环境水处理的研究中,探索出了一些解决问题的新角度,我觉得这也是跨学科研究最有魅力的地方。
02团队具体从哪些方向开展研究的呢?
我们团队的研究方向,是在环境与市政工程学院七十年来“治水兴邦”的学术积淀的基础上,主要围绕西北地区工业废水的资源与能源化处理开展研究工作。
在我们看来,废水具有三重属性:它既是亟待解决的环境难题,也是蕴含锂、钾、稀土、核素等战略资源的重要载体,更是蕴藏着巨量清洁能源的潜在媒介。基于这一认知,我们尝试以膜分离技术为核心手段,努力打通这三者的内在联系——一方面做好废水高效治理与水资源循环利用;另一方面从废水中精准地提取战略资源;同时挖掘水体中的清洁能源的应用潜力,力求走出一条“环境治理—资源回收—能源利用”协同发展的新路径,为保障国家战略资源能源安全、推动绿色低碳发展提供科技支撑。
03团队产出了很多优秀的研究成果,连续在Nature子刊上发表了多篇原创性的成果,介绍一篇最具代表性的研究?
我推荐团队近期在Cell子刊《物质》上发表的一项工作。我们知道,酸碱中和是工业废水处理中最基础的化学反应,一直以来我们的做法都是将酸、碱简单的混合,将pH值调至达标排放。在这项工作中,我们利用自主开发的纳米通道膜,在不改变原有处理目标的前提下,从同样的中和反应中,同时获得了清洁的纯水以及高价值精盐产品,更巧妙的是,还将反应过程中释放的化学能直接转化为清洁电能。简单来说,就是同样的酸碱反应,过去我们只求“安全过关”,现在我们做到了“产水、产盐、产电”一举三得。
04您觉得未来的研究方向还能在哪些领域“开花结果”?
面向未来,我希望能从以下两个方面继续做一些探索:
一方面,紧扣国家战略需求,推动成果更好地服务产业落地。我所在团队此前在盐湖卤水锂资源回收方面已实现产业化应用,在青海格尔木等地建成规模化示范工程,累积了宝贵的产学研转化的经验。未来,我将继续围绕工业废水资源化,努力推进更多成果从实验室走向产业一线。
另一方面,我也希望继续深化多学科交叉融合,探索环境学科与人工智能、新能源等领域的交叉创新,持续作出更多从0到1的原创性、突破性成果,培养更多兼具家国情怀和创新能力的复合型人才,为国家生态文明建设贡献更多建大智慧。
个人简介:王琎,环境与市政工程学院教授,博士生导师,国家级青年人才,主要研究方向为工业废水资源、能源化处理理论与技术。近年来,在国家自然科学基金、陕西省杰出青年基金、国家重点研发计划子课题等项目支持下,以第一/通讯作者身份在《自然·通讯》《物质》、《应用化学(国际版)》.、《能源与环境科学》《水研究》等国际顶级期刊发表论文30余篇,授权国家发明专利9项,相关成果获陕西省自然科学优秀论文一等奖、陕西高等学校科学技术研究优秀成果特等奖等。