本研究以《3D printed nanofiltration membrane technology for waste water distillation》为题发表在SCI收录期刊《Journal of Water Process Engineering》(IF2021=7.340,JCR Q1区)。该论文是开展3D打印纳米滤膜技术在废水净化应用的研究综述,Sadaf Bashir Khan博士(3D打印与智能制造研究中心,机械工程学院外籍博士后)为本文第一作者,陈盛贵高级工程师和孙晓红教授为本文通讯作者。
文章摘要
世界上绝大多数的饮用水由地表水供应。但是,地表水中含有多种来源(如家庭、工业和农业)的污染物。因此,降低地表水中有机物和无机物的含量,从而获得品质可接受的饮用水对人们的生活非常重要。在众多生产饮用水的方法中,纳滤膜处理法有可能成为生产优质饮用水的一种方式。目前,纳滤膜处理法最大的技术障碍是膜污染。
近年来,虽然人们对3D打印技术的兴趣显著增加,但是表面印迹技术(尤其是在膜设计和生产方面)尚未达到成熟的发展阶段。本文讨论了不同3D打印技术的实现方法,它们与当前该领域突破进展的关系,以及它们在制造纳米片、模块垫片或用于水净化的薄层设计思路,并归纳展望了表面压印的潜在应用。由于3D打印技术的最新突破,预计在不久的将来会出现新型膜组件的合成方法。据预测,3D打印技术将创造更广泛的膜组件,而且由于速度、材料和分辨率的提高,其功效和效率将得到提高。受益于该方法具有复杂结构的表面印刷图案的生产能力,膜分离的水净化方法是其潜在的应用。
3D打印技术
中空纤维膜组件(b)SWM模块
(a)印刷支架的结构-(b)载体纯陶瓷光催化活性的微观结构-光催化活性-负载MoS2的碳载体的稳定性
(a)3D打印PLA-TiO2作为催化剂的重要性(b)i-3D打印PLA-TiO2磁盘的照片,ii-3D打印结构的扫描电子显微镜(SEM)图像。(c)i-显示降解分析的参数,ii-多环芳烃部分保持暴露处理时间6小时
作者简介
Sadaf Bashir Khan,女,清华大学材料科学与工程博士。主要从事3D打印、薄膜制造和运用PVD技术和化学方法合成纳米颗粒方面的研究;熟练运用TFCalc和Solid works模拟和建模了与所需基板兼容的单层、双层和多层或复合结构,PVD和DLP技术实验制造3D结构来实现模拟设计,还致力于通过STM探索超分子自组装。在Nanoscale , Nanoresearch and Applied Material interfaces等国内外著名杂志期刊以第一作者发表论文25篇,合著者50余篇;担任International Journals等期刊审稿人;申请中国专利5项。
第一通讯作者简介
陈盛贵,博士、高级工程师。主要从事陶瓷、运动康复等增材制造(3D打印)研究,担任全国增材制造标准化技术委员会专用材料工作组委员、中国机械工程学会高级会员、中国机械工程学会增材制造(3D打印)技术分会委员、广东省3D打印标准化技术委员会委员、广东省增材制造协会技术委员会委员、广东省工业机器人与自动化控制工程技术研究中心主任等职务,广西大学、新疆大学机械专业硕士生导师,西华大学材料科学与工程学术型硕士生导师。承担有广东省重点领域研发计划项目、广东省重大专项及横向研究课题多项,到帐科研经费800余万;发表SCI论文10余篇;授权专利60余项,其中发明专利14项(第一发明人);申请国际发明专利14项(第一发明人);获第49届日内瓦国际发明展金奖1项,获第九届澳门国际创新发明展金奖3项、银奖2项,获第二届世界发明创新论坛“发明创业奖-项目奖”银奖1项,获省级疫情防控科技奖二等奖2项;主编及副主编教材5本;牵头起草团体标准2项、参与起草国家标准1项及团体标准7项。
东莞理工学院3D打印与智能制造研究中心
我院3D打印与智能制造研究中心,成立于2016年12 月,是专门从事3D打印、智能制造及其应用的科研和成果转化机构。该平台由卢秉恒院士牵头组建,张丽娟教授为首席科学家。研究中心汇聚吸纳国内外优秀创新人才,积极开展“快速模具、精准医疗、智能3D打印技术及智能制造”的科学研究并进行相关产业化技术硏究,建设有增材制造科研团队及青年科研团队共3支,专兼职人员23名,其中专业从事技术创新及研发工作的人员达20名。目前已牵头广东省重大专项1项、广东省粤莞联合基金粤港澳研究团队项目1项,参与科技部重点研发计划、广东省基础与应用基础研究重大项目、广东省重点领域研发计划等项目约10项,立项科研经费约2800万。发表学术论文28篇(其中SCI二区以上14篇),牵头及参与行业标准10项,申请国内发明专利67项(其中授权14项)、国际专利18项,授权实用新型专利125项,出版教材5本,获发明专利金奖3项、银奖3项,疫情防控科技进步二等奖2项。目前在广东省形成了自己鲜明的特色和优势,处于国内地方院校的领先水平。代表性重大科技项目有:(1)广东省基础与应用基础研究重大项目:高性能金属增材制造材料与工艺的应用基础研究(参与);(2)广东省重大科技专项:面向复杂结构随形冷却模具的SLM一体化成形及其应用示范(牵头);(3)广东省粤莞联合基金粤港澳研究团队项目:适应太空环境的月壤材料3D打印基础研究(牵头);(4)科技部科技冬奥重点研发计划项目:冬季项目碳纤维复合材料高性能器材关键技术(参与);(5)广东省重点领域研发计划项目:3D打印护目镜的研发(牵头);(6)广东省重点领域研发计划项目:高效大尺寸激光选区熔化增材制造及复合工艺与装备(参与);(7)广东省重点领域研发计划项目:4D打印陶瓷基材料智能构件关键技术及应用示范(参与)。
(撰稿人:孟佳、Sadaf Bashir Khan 责任编辑:黄文晶一审:郑轲、李昕 二审:陈盛贵 三审:黄文晶)