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环境生物与催化技术团队
2022-05-24 15:06 王龙  华人策略


一、团队简介

环境生物与催化技术团队现有成员11人,包括教授1人、副教授4人、讲师6人,在读研究生30人。团队致力于运用环境工程学、化学工程学、微生物与分子生物学、生物电化学等方法与原理,研究特征污染物控制的新理论、新技术和新材料,重点开展大气和水环境中特征污染物的生物降解、光催化氧化及其耦合处理技术研究。近年来团队成员作为负责人主持国家重点研发计划项目子课题、国家基金面上项目和国家基金青年项目等课题9项、浙江省领雁研发攻关计划项目和其他省部级项目等课题7项。Water Research、Applied Catalysis B: Environmental、Chemical Engineering Journal、Journal of Hazardous Materials等环境领域高水平期刊发表论文90余篇,申请发明专利30余项,获2022年中国环境科学学会环境保护科学技术奖二等奖。

研究方向1:臭气光催化净化过程与机理

聚焦恶臭污染治理需求,针对现有光催化剂降解含硫有机恶臭气体的活性与稳定性不佳的技术瓶颈,研发吸附能力适中、氧化能力强的光催化剂,明晰反应物与氧化中间产物间的交互作用,揭示催化剂高效降解含硫有机恶臭气体的动态作用机制。

研究方向2:光催化-生物耦合技术

基于废气特征与组分化学键能,研制集光催化剂、多孔载体、微生物于一体的复合多功能材料,充分发挥光催化与生物降解的协同效应。

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研究方向3:微生物电化学净化有机废气

聚焦VOCs污染控制需求与能源危机,研发基于高性能生物阳极的微生物电化学体系,实现有机废气的净化与生物产电能的同步回收


研究方向4:藻菌协同代谢去除污染物

聚焦环境中抗生素等新型污染物的降解需求,基于藻菌共生原理,开发了多种形式的藻菌共生系统,利用藻菌共培养有效提高了污染物的去除效果。

 

研究方向5:废水生物脱氮

基于铁离子生化性能,研发anammox性能强化技术,强化anammox颗粒污泥活性及沉降能力,提升系统脱氮性能。


研究方向6:两相分配生物净化

针对石化园区低水溶VOCs构建两相分配生物废气净化体系及其预测模型,实现低水溶性VOCs稳定高效降解和运行过程的精准调控。



研究方向7:生物活性材料低碳化制备-复合功能菌剂

为满足石化、制药等VOCs排放重点行业的废气低碳治理需求,开发集降解菌培养与垃圾堆肥资源化为一体的复合菌剂制备技术,并以腐熟堆体为基载体,进一步研制生物填料。


研究方向8:基于膜电沉积的重金属资源化利用

焦重金属污染控制需求,基于膜电沉积技术,通过高性能电化学活性膜材料的设计,同时实现金属离子的高效去除与回收。


二、团队成员

1

陈东之:男,教授,博士

浙江工业大学,生物化工专业

Email: cdz@zjut.edu.cn

主要从事废气生物净化、环境生物技术领域的研究;目前已在Environ. Sci. Technol.、Water Res.、Appl.   Catal. B Environ.、Chem. Eng. J.等国际期刊上发表SCI论文90余篇,主持国家863计划课题1项、国家重点研发计划子课题2项、国家自然科学基金5项、100万以上重大横向项目3项、省部级项目5项。申请发明专利33项、美国发明专利1项,获2022年中国环境科学学会环境保护科学技术奖二等奖(排名第1)、2019年全国商业科技进步奖特等奖(排名第1)、2016年中国石油和化学工业联合会技术发明奖一等奖和2011年度浙江省科学技术奖一等奖。

2

高锋:男,副教授,博士

湖南大学,环境科学与工程专业

Email: gaofeng@zjou.edu.cn

主要从事基于菌藻培养的环境生物技术及生物燃料生产方面的研究,已主持国家自然科学基金、省自然科学基金、省科技计划项目等多个项目的研究工作。以第一作者或通讯作者在Water Res. Trends   Biotechnol.、 Chem. Eng. J.、 Bioresour. Technol.、 Sci. Total Environ.、 J. Environ. Manage.、ChemosphereRenew. Energ.等环境及生物质能源研究领域国际主流期刊上发表相关学术论文30余篇,其中ESI高被引论文2篇。申请并获授权发明专利10项。

3

阳广凤:男,副教授,博士

浙江大学,环境工程专业

Email: yanggf@zjou.edu.cn;   ygfscu@126.com

主要从事废水生物处理、新型生物脱氮技术等研究;目前已在Chem.Eng. J、Bioresour. Technol.、Environ.Res.等国内外期刊上发表SCI论文50余篇,H指数17,授权国家发明专利30余项。主持国家自然科学基金青年基金1项,浙江省自然科学基金项目2项,其余各级项目4项。

4


於洋:男,副教授,博士

浙江大学,环境工程专业

E-mailyuyang@zjou.edu.cn

主要从事废气/废水污染控制方面的研究工作,包括新污染物、VOCs的电化学及生物电化学去除等。主持国家自然科学基金青年科学基金项目,主参国家重点研发计划课题与国家自然科学基金面上项目。以一作/通讯作者在Water Res.、Appl. Catal. B: Environ.等学术期刊上发表SCI论文14篇,授权发明专利4项,实用新型专利5项。

5

李钱,女,副教授,博士

浙江大学,环境工程专业

E-mail:liqian@zjou.edu.cn

浙江省青年人才托举工程项目入选者,主要从事气态污染物光催化净化、废气生物净化、CO2资源化利用研究与应用工作。主持国家重点研发计划项目子课题、国家自然科学青年基金、浙江省自然科学基金等项目,在Chinese J.   Catal.、Nano Res.、Chem. Eng. J.等主流国际期刊上发表SCI论文20余篇,申请发明专利5项,已授权2项。主讲《大气污染控制工程》、《污染控制新功能材料》、《环境催化》等课程,指导学生参加大学生国家大学生创新创业计划项目、浙江省大学生科技竞赛等获奖多项。

6

尤菊平:女,讲师,博士

浙江工业大学,环境科学与工程专业

Email:   youjp@zjou.edu.cn

主要从事大气污染控制技术的研发及应用。目前主持国家自然科学基金青年项目、浙江省基础公益研究计划探索青年项目、2023年度第一批“尖兵”研发攻关计划项目课题、浙江省省属高校基本科研业务费项目等科研共5项;在Water Res.、Chem. Eng. J.、J Hazard. Mater.、J. Clean. Prod.等刊物上发表论文20篇;申请发明专利4项。

7

张敏敏:女,讲师,博士后

南洋理工大学,环境工程专业

Email:   zhangmm@zjou.edu.cn

主要从事废水废气生物净化、反渗透、正渗透等膜分离过程中膜污染问题研究。在海水淡化、污水回用、饮用水净化过程中膜污染控制机理方面开展了大量的研究工作。目前已在Desalination、Water Res.等国际期刊发表论文7篇,申请发明专利2项,主持省级项目1项,参与省自然基金项目1项、市级科技项目1项。

8

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孔宪旺:男,讲师,博士后

丹麦奥胡斯大学,农业生态学专业

E-mail:xwkong5300@zjou.edu.cn

主要从事大气污染控制方向的研究,关注VOCs废气生物处理与温室气体减排。在Soil Biol. Biochem.、Agr. Ecosyst. Environ.、Chemosphere、环境科学学报等国内外期刊发表学术论文17篇,其中第一作者论文7篇。参与丹麦研究委员会项目、国家重点研发计划项目、浙江省“领雁”研发攻关计划项目等,主持舟山市科技局项目1项,获浙江省大学生环境生态科技创新竞赛二等奖1项、三等奖2项。

9

陆李超:男,讲师,博士

清华大学,环境科学与工程专业

E-mail:lu_lc21@zjou.edu.cn

主要从事环境微生物、环境生物技术和大气污染控制方向的研究。主持国家自然科学基金青年基金、国家重点研发项目子课题等;参与国家重大水专项、浙江省“领雁”重点研发计划等项目。作为骨干参编国际标准化组织工作组TC142 “Biological equipment for   waste gas treatment(治理废气的生物装备)”相关标准并发布国际标准1项,担任《iMeta》和《环境工程学报》青年编委。目前,相关研究成果在Bioresour. Technol.、J. Hazard. Mater.、Chemosphere等核心学术期刊已发表论文10余篇;申请相关国家发明专利12项(含国际专利1项),已授权5项;获2022环境保护科学技术奖二等奖。

10


贺亚雪:女,讲师,博士

爱尔兰国立高威大学,微生物专业

Email:2022084@zjou.edu.cn

主要从事合成气生物转化产乙醇的相关研究。目前已在Sci. Total Environ.、Chemosphere等国际期刊上发表论文10篇。

11


赵燕:女,讲师,博士后

中国科学院生态环境研究中心,环境科学专业

Email:2022155@zjou.edu.cn

主要从事非均相环境催化、VOC催化净化等方向的研究。目前已主持中国博士后基金1项,参与多项国家级和省部级科研项目,在Atmos. Res.、Atmos. Environ.、Sci.   Rep.New J. Chem.等国际期刊发表论文近10篇。

三、研究成果

近三年代表性论文 (IF10

1. Electro-oxidation of Ibuprofen using carbon-supported SnOx-CeOx flow-anodes: The key role of high-valent metal. Water Res. 2024, 252: 121229.

2. Regulation effects of indoleacetic acid on lipid production and nutrient removal of Chlorella pyrenoidosa in seawater-containing wastewater. Water Res. 2024, 248: 120864.

3. Ce(IV)/Ce(III) redox cycle triggers hydroxyl radical production on the CeOx/carbon black flow-anode for electro-oxidation of acetaminophen. Chem. Eng. J. 2024, 483: 149195.

4. Artificial photosynthesis: Promising approach for the efficient production of high-value bioproducts by microalgae. Bioresour. Technol. 2024, 401: 130718.

5. Biofilm metagenomic characteristics behind high coulombic efficiency for propanethiol deodorization in two-phase partitioning microbial fuel cell. Water Res. 2023, 246:120677.

6. Metal–organic framework derived bio-anode enhances chlorobenzene removal and electricity generation: Special Ru4+/Ru3+-bridged intracellular electron transfer. Water Res. 2023, 245:120578.

7. Subtle introduction of membrane polarization-catalyzed H2O dissociation actuates highly efficient electrocoagulation for hardness ion removal. Water Res. 2023, 242:120240.

8. Enhancing bioelectrocatalytic oxidation of gaseous chlorobenzene by introducing transmembrane Ru4+/Ru3+-mediated reversible intracellular electron transfer. Appl Catal B-Environ. 2023, 335:122874.

9. Phytohormones: Novel strategy for removing emerging contaminants and recovering resources. Trends Biotechnol. 2023, 41:992-995.

10. Effect of palladium chemical states on CO2 photocatalytic reduction over g-C3N4: Distinct role of single-atomic state in boosting CH4 production. Chinese J. Catal.2023, 46:177-190.

11. Configurations of bioelectrochemical reactor for environmental remediation: A review. Chem Eng J. 2023, 471:144325.

12. Membrane deposition electrodialysis for cooling water treatment: Ion step removal and stable membrane regeneration. Chem Eng J.2023, 451:138908.

13. Performance and mechanism of innovative two-phase partitioning microbial fuel cell for effective propanethiol treatment.Chem. Eng. J.2023, 453:139731.

14. Oxygen vacancies mediated flower-like BiOX microspheres for photocatalytic purification of methyl mercaptan odor: Significant distinction induced by halogen elements. Chem. Eng. J. 2023, 471:144658.

15. Synergistic degradation of chlorobenzene using intimate coupling of visible-light responsive TiO2/oxygenous groups decorated g-C3N4 composites and Ralstonia sp. XZW-1. Chem. Eng. J. 2023, 467:143310

16. Efficient biodechlorination at the Fe3O4-based silicone powder modified chlorobenzene-affinity anode. J. Hazard. Mater. 2023, 457:131794.

17. Enhanced removal of mixed VOCs with different hydrophobicities by Tween 20 in a biotrickling filter: Kinetic analysis and biofilm characteristics.J. Hazard. Mater. 2023, 450:131063.

18. Supplementation of exogenous phytohormones for enhancing the removal of sulfamethoxazole and the simultaneous accumulation of lipid by Chlorella vulgaris. Bioresour Technol. 2023, 378:129002.

19. Efficient microalgal lipid production driven by salt stress and phytohormones synergistically.Bioresour Technol. 2023, 367:128270.

20. Integrated culture and harvest systems for improved microalgal biomass production and wastewater treatment. Bioresour. Technol. 2023, 376:128941.

21. High-efficiency harvesting of microalgae enabled by chitosan-coated magnetic biochar.Bioresour Technol. 2023, 390:129860.

22. Novel magnetic non-aqueous phase liquid with superior recyclability for efficient and sustainable removal of gaseous n-hexane using two-phase partitioning bioreactor.J Clean Prod. 2023, 430:139457.

23. Periodic bipolar operation of Ti/RuO2-IrO2-RhOx electrodes for in-situ polymeric product desorption in recalcitrant contaminant degradation: From pseudocapacitive stabilization to model simulation. Chem. Eng. J.2022, 448:137497.

24. High-efficiency biofuel production by mixing seawater and domestic sewage to culture freshwater microalgae. Chem. Eng. J.2022, 443: 136361.

25. Synergistic effect of spatially isolated Ni2P and NiO redox cocatalysts on g-C3N4 for sustainably boosted CO2 photocatalytic reduction. J. Mater. Chem. A2022, 10:15752-15765.

26. Mechanisms and application of microalgae on removing emerging contaminants from wastewater: A review. Bioresour. Technol. 2022, 364:128049.

27. Promoting effect of plant hormone gibberellin on co-metabolism of sulfamethoxazole by microalgae Chlorella pyrenoidosa. Bioresour. Technol. 2022, 351:126900.

28. Improving sedimentation and lipid production of microalgae in the photobioreactor using saline wastewater. Bioresour. Technol. 2022, 347:126392.

29. Enhanced biodegradation of n-hexane in a two-phase partitioning bioreactor inoculated with Pseudomonas mendocina NX-1 under chitosan stimulation. J. Hazard. Mater. 2021, 419:126330.

30. Mixotrophic cultivation of microalgae coupled with anaerobic hydrolysis for sustainable treatment of municipal wastewater in a hybrid system of anaerobic membrane bioreactor and membrane photobioreactor. Bioresour. Technol. 2021, 337:125457.

     31.Treatment of mixed waste-gas containing H2S, dichloromethane and tetrahydrofuran by a multi-layer biotrickling filter. J. Clean. Prod. 2021, 319:128630.


近三年代表性专利

   1.发明专利, 分枝杆菌JY-1及其在降解有机污染物中的应用, 授权专利号: ZL202210359974.3

    2.发明专利,一株可利用甲硫醇作为唯一碳源的假单胞菌及其应用, 授权专利号: ZL202111068078.3

    3.发明专利,改性聚氨酯海绵填料、及其制备方法和用途, 授权专利号: ZL202111536601.0

    4.发明专利,一种AHL信号分子的制备方法及其用途, 授权专利号: ZL202010212934.7

    5.发明专利,一种应用于两相分配生物反应器的硅油在线回收工艺, 授权专利号: ZL202010986761.4

    6.发明专利,一种全程自养脱氮工艺的性能强化方法, 授权专利号: ZL202011437727.8

    7.发明专利,一种高氨氮自养脱氮装置, 授权专利号: ZL202010287940.9

    8.发明专利,一种高效全程自养脱氮装置, 授权专利号: ZL201910735602.4

    9.发明专利,一种一体式高氨氮废水脱氮装置, 授权专利号: ZL201910920332.4

    10.发明专利,一种净化废水的方法, 授权专利号: ZL201910823472.X

    11.发明专利,寡养单胞菌HY-2及其在降解有机物中的应用, 授权专利号: ZL201811570344.0

 

近三年代表性项目

1. 国家基金面上项目:海绵结构电极生物膜净化氯苯废气的多尺度传质-反应过程,批准号:51778581

2. 国家基金面上项目:面向生物膜双向调控的群体感应/群体淬灭对二氯甲烷废气净化的作用机制,批准号:52070169

3. 国家基金青年项目:面面耦合的MOFs/g-C3N4梯型异质结光催化剂的构筑及其净化甲硫醇臭气机理研究,批准号:52200133

4. 国家基金青年项目:水电离型两性膜构建及其在离子膜电沉积中去除与回收重金属离子机理研究,批准号:52100108

5. 国家基金青年项目:基于流场-生物膜交互作用的气固生物流化床净化二甲苯废气的机制研究,批准号:52300141

6. 国家基金青年项目:基于种间信号分子调控的电极生物膜强化二甲苯废气净化机理研究,批准号:22306167

7. 浙江省领雁研发攻关计划项目:石化园区大气关键污染物监测和综合管控技术、装备研发及示范,批准号:2022C03073

8. 国家重点研发计划项目子课题:石化园区疏水性VOCs废气两相分配生物净化技术研发批准号:2022YFC3702003-03

9. 国家重点研发计划项目子课题:畜禽养殖除臭功能制剂与恶臭协同治理工艺研发,批准号:2022YFC3702004-01

10. 国家重点研发计划项目子课题:石化园区废气生物净化活性功能材料研发,批准号:2022YFC3702003-02

11. 浙江省“万人计划”杰出人才项目:典型低水溶难降解VOCs净化生物技术研究,批准号:2019R51005

12. 浙江省基础公益研究计划项目:含盐废水与植物激素协同驱动的微藻高效固碳产油体系构建及分子机制解析,批准号:Y24B060020

13. 浙江省自然科学基金探索项目:基于nZVI/C微电解调控的全程自养脱氮工艺生物膜适应性演变机制研究,批准号:Y23E080032

14. 浙江省自然科学基金探索项目:空间分离氧化还原双助催化剂修饰g-C3N4纳米片的构筑及其光催化还原CO2机理研究,批准号:Q23E080060

15. 浙江省自然科学基金探索项目:基于磁性硅酮粉的两相分配MFC强化含氯VOCs废气净化及产电机制研究,批准号:Q23B070006

16. 浙江省尖兵计划项目子课题:CO2捕集与资源化利用关键技术和装备,批准号:2023C03016

17. 舟山市生态环境局:舟山石化基地对舟山市大气环境的影响分析与污染防治方案


 

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