水的光電催化研究是一個(gè)十分重要、富有挑戰(zhàn)性的課題，在光電池，光催化制氫、水處理等領(lǐng)域具有重大意義。2006年底，張宏忠博士作為國(guó)家公派訪問(wèn)學(xué)者赴澳大利亞格里菲斯大學(xué)環(huán)境學(xué)院從事納米材料光催化方面的研究。在那里，他大膽創(chuàng)新，對(duì)水的光電催化過(guò)程做了較為全面的研究，創(chuàng)造性地提出了測(cè)定水在TiO2表面吸附量的一種新方法，并成功地用于分析吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程及影響因素，得到了澳方課題組的高度評(píng)價(jià)。盡管留學(xué)時(shí)間短暫，但卻讓張宏忠真正地深入到了納米材料研究的前沿領(lǐng)域。
回國(guó)后，他很快在實(shí)驗(yàn)室搭建了一個(gè)研究納米材料光電催化的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)水的光電催化過(guò)程進(jìn)行了更深入的研究。在此基礎(chǔ)上，他又將納米TiO2光催化與無(wú)機(jī)分離膜結(jié)合起來(lái)，以解決膜運(yùn)行過(guò)程中由于污染而導(dǎo)致水通量不斷衰減的難題。由他主持申報(bào)的“二氧化鈦納米膜的制備，表征及性能評(píng)價(jià)”和“長(zhǎng)程有序二氧化鈦復(fù)合分離膜及其光催化性能研究”課題分別獲得2008年教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目和2009年國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。
推動(dòng)科技產(chǎn)業(yè)化
高濃度、高穩(wěn)定乳化含油廢水的處理是長(zhǎng)期困擾國(guó)內(nèi)化纖行業(yè)的難題。實(shí)踐證明，破乳是處理這類(lèi)廢水的關(guān)鍵技術(shù)，必須設(shè)法消除或減弱乳化劑保護(hù)乳化液穩(wěn)定的能力，即破壞油一水界面上的吸附膜，減少分散粒子所帶的同種電荷量，實(shí)現(xiàn)油水分離后，還需對(duì)水相做深度處理。經(jīng)過(guò)反復(fù)地研究，試驗(yàn)，張宏忠博士提出了“破乳一反滲透膜聯(lián)合處理工藝”，將高效化學(xué)破乳技術(shù)和當(dāng)今新型的膜分離高科技結(jié)合起來(lái)，很好地解決了這一難題。他研制的特效破乳劑“DEMUL－B1”可以使這類(lèi)高濃度、高穩(wěn)定乳化含油廢水得到有效破乳，并已獲得國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利。特別值得一提的是，由他設(shè)計(jì)的破乳罐和膜處理系統(tǒng)能滿足工業(yè)化連續(xù)運(yùn)行需要，具有能耗低、運(yùn)行成本低，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，膜出水清澈透明。在此基礎(chǔ)上，他撰寫(xiě)的學(xué)術(shù)論文Treatment of Waste tilature oil／wstsr emulion by combJbed demulsfflcatlon and reverse OSmosis得以發(fā)表在國(guó)際知名期刊Separstion and Purfiicatlbn Technology第63卷第2期上。這充分表明“破乳一反滲透膜聯(lián)合處理工藝”具有創(chuàng)新性，在處理高濃度紡絲工序乳化含油廢水方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，符合國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)政策，為化纖行業(yè)清潔生產(chǎn)提供了示范作用及技術(shù)支持，為國(guó)家制訂相關(guān)行業(yè)的清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。
產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是科技服務(wù)社會(huì)的最終目標(biāo)。目前，這一成果已通過(guò)省級(jí)鑒定，并在神馬實(shí)業(yè)股份有限公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化運(yùn)行，建立起一個(gè)示范點(diǎn)和一條生產(chǎn)線，為鄭州輕工業(yè)學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生提供了產(chǎn)學(xué)研的實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)基地。2005年，這一成果參加了中國(guó)鄭州先進(jìn)適用技術(shù)交流會(huì)，榮獲金牌獎(jiǎng)；2006年，代表河南省高校參加了深圳國(guó)際高新技術(shù)博覽會(huì)。
科技要發(fā)展，科技更要遍地開(kāi)花，服務(wù)社會(huì)發(fā)展。我們堅(jiān)信，有了這種責(zé)任和信念，張宏忠教授一定會(huì)為我國(guó)科技事業(yè)的發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)!
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