作为上海大学国家211重点学科"辐射技术在环境中的应用"以及上海市重点学科"环境污染与健康"学科带头人,一直从事辐射技术在环境保护中应用以及新材料制备等方面的研究工作。近年来,先后承担包括国家自然科学基金重点项目在内的国家及上海市重大项目15项,在辐射技术有效处理难降解有机污染物作用机理及应用、污染物检测分析、辐射场数值模拟应用以及辐射制备多功能智能材料等研究方面取得了一系列的创新性成果,并先后获上海市科技进步二等奖3项、国家自然科学二等奖1项、广东省科学技术一等奖1项。获得国家发明专利授权15项,多项专利得到推广应用,建立了两个产学研基地,取得了良好的社会效益和经济效益。在国内外学术期刊上发表的论文69篇被SCI收录、39篇被EI收录,其中部分论文被 nature 亚太地区网站列为Featured highlight或选为封面文章。2008年被评选为俄罗斯工程院外籍院士。
The application of nuclear technology;irradiation treatment;organic pollutants;Oxide nano materials;
本项目主要将电子束辐照技术应用于与环境相关的研究工作。通过本项目的实施,对核技术在环境保护及新型环保材料制备方面的应用进行了一系列系统的研究工作。在制药及化工废水的电子束辐照降解机理及特性、光感催化材料的制备及应用、电子束束下废水处理装置的设计及应用研究等领域取得了一定的科研及应用成果。第一,针对传统处理工艺难降解有机污染物的电子束辐照降解研究表明,包括多种抗生素、抗抑郁药、雌激素、除草剂以及塑化剂等多种物质能得到很好的降解效率。研究阐述了目标污染物的辐照降解动力学以及相关影响因素及降解机理。第二,通过辐照改性及化学沉淀等方式制备了Mn3O4等金属氧化纳米颗粒,对制备的材料进行多方面的表征,并以亚甲基蓝为目标污染物,研究了金属氧化纳米颗粒的光催化性能。结果表明其催化性能稳定,对亚甲基蓝的降解率可达97%以上。同时,本项目还在国际上首次报道石墨烯量子点的化学切割辐照制备及光学性质。应用辐照等简单高效的大规模制备得到具有单晶结构的石墨烯量子点,并呈现优越的光学性能。在细胞成像、催化及光解制氢等环境相关领域有巨大的潜在应用前景。第三,设计并建立了溢流式电子束辐照处理装置,使高浓度有机废水通过不同的处理工艺段均匀流过电子束辐照窗,并获得很好的降解效果,可大大提高其可生化性。采用培养旋轮虫的方法研究了电子束辐照污染物中间产物对环境的影响,发现产物对旋轮虫的毒性作用较小,说明电子束辐照是一种安全的手段。相关研究申请并获得专利,并得以实际应用。总之,本项目研究结果表明,核技术在环境保护及新型环保材料制备方面具有相当广泛的应用价值与应用前景。随着辐照设备的研究不断发展,辐照技术在解决各种环境生态问题方面讲是一种重要而有前途的手段。在该项目的支持下,负责人在2011年上海市优秀学科带头人;2012年入选教育部长江特聘教授;2012年获中国工程院光华奖青年奖;2013年带领的团队入选教育部创新团队。
长期从事辐射技术应用于环境保护领域中的基础理论与工程应用研究,在辐射防护设计、污染物降解、大气污染监测、环保功能材料研制等方向取得了一系列创新性成果。先后承担并完成了国家863、973项目,国家自然科学基金、“上海市启明星计划”、“上海市曙光计划”及国际原子能机构合作等多项科研项目。