中国科学技术大学化学系徐铜文

zhuimengren

徐铜文 教授，中国科技大学化学与材料科学学院教授、博士生导师,研究兴趣包括膜技术及其相关过程、 化工传质与分离、 生物活性制剂的可控释放、 材料加工与成型膜材料。 J. Membrane Sci.、 Ind. Eng. Chem. Res.等 10 余种国际英文期刊的编委/编辑及《化工学报》 等 4 种国内核心期刊编委。

姓 名：徐铜文 教授 博导
电 话： 0551－63601587
电子邮件： twxu@ustc.edu.cn
传 真：
主页：http://membrane.ustc.edu.cn/
个人简历
1967年8月生于安徽霍邱。1989、1992年分别获合肥工业大学学士、硕士学位，1995年获天津大学博士学位.1997年南开大学博士后出站加入中国科大，2002年受聘中国科技大学教授、博士生导师，2000.9-12、2001.9-10、2006.12-2007.8、2007.12-2008.2分别以中日大学交流群学者、JSPS访问学者和韩国Brain Pool访问教授的身份在东京大学、东京工业大学、韩国光州科学技术院进行膜技术的合作研究。现担任J. Membrane Sci等九种国际期刊执行（客座）编辑、编委和《膜科学与技术》等两种国内期刊编委，担任中国膜工业协会专家委员会成员、国家基金委化学部评议组成员。指导研究生45名（其中博士生30名）、博士后5名。发表SCI论文200余篇，EI收录180余篇次，SCI他引1600余次，H因子27,4篇论文入选ESI高被引论文，一篇入选中国百篇最有影响国际论文，申请专利28项（20项授权）。指导本科生获全国挑战杯决赛一等奖（2011）
主要研究方向
1.膜技术及其相关过程
2.化工传质与分离
3.生物活性制剂的可控释放
4.材料加工与成型
获奖及荣誉
2004年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”
2007安徽省自然科学二等奖
2008、2009 中国石油和化学工业协会科技进步一等奖（两次）
2008、2010 全国优秀化工科技工作者、国家杰出青年基金
2011 安徽省第十二届青年科技奖
文章及专著
[1] Jingyi Luo , Cuiming Wu, Yonghui Wu, Tongwen Xu*. Diffusion dialysis of hydrochloride acid at different temperatures using PPO-SiO2 hybrid anion exchange membranes, Journal of Membrane Science, 2010，347：240-249
[2] Libo Zhao, Qinglin Wu, Yiyun Cheng*, Jiahai Zhang, Jihui Wu, and Tongwen Xu*，High Throughput Screening of Dendrimer-binding Drugs，J. Am. Chem. Soc., 2010, 132 (38), pp 13182-13184
[3] Tongwen Xu*， Wu Liang and Wu Dan. Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (PPO)-a versatile starting polymer for proton-conductive membranes, Progress in Polymer Science , 2008, 33: 894-915.
[4] Tongwen Xu* and Chuanhui Huang. Electrodialysis-Based Separation Technologies: A Critical Review, AIChE Journal, 2008, 54:3147-3159.
[5] Chuanhui Huang, Tongwen Xu* and Mona L. Jacobs. Regenerating Flue-Gas Desulfurizing Agents by Bipolar Membrane Electrodialysis, AIChE Journal, 2006, 52 (1):393-401.

lianmian926

中国科学技术大学徐铜文教授课题组系统评述：面向燃料电池的聚苯醚基离子交换膜

由于化石能源的过度开发，开发新型能源成为了迫在眉睫的问题。在这一发展需求下，燃料电池作为一种高效又清洁的电化学储能技术得到了广泛的关注。其中聚合物电解质燃料电池是燃料电池的一种，根据所使用电解质和燃料的不同，可分为质子交换膜燃料电池和碱性阴离子交换膜燃料电池等。离子交换膜作为核心部件，主要起隔绝阴极和阳极以及传导离子的作用。因此开发离子电导率高，化学稳定性强，机械性能好的离子交换膜就成为了广大科研工作者的研究方向。常见的用于离子膜的材料有聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯醚(PPO)、聚芳醚砜等. 其中，聚2,6-二甲基-1,4苯醚(polyphenylene oxide，PPO)疏水性好，玻璃化转变温度高(Tg = 210 °C)，具备良好的水解稳定性，机械稳定性和化学稳定性，结构简单，易于改性，所以基于聚苯醚的离子交换膜在燃料电池领域有广阔的应用前景。

徐铜文教授课题组在《高分子学报》2018年第7期“何炳林先生诞辰100周年纪念”专辑发表的专论中系统评述了面向燃料电池的聚苯醚基离子交换膜的研究现状和发展前景。文章梳理了本课题组在聚苯醚基离子交换膜方向的研究成果并结合国内外在该领域上的研究进展，介绍了阴离子交换膜，阳离子交换膜和共混膜三个大类离子膜的聚合物结构和制备方法，图1列出了该课题组基于PPO功能化的部分离子膜结构。并从离子电导率，机械性能，化学稳定性以及燃料电池性能等方面进行了具体分析。

图1

最后，文章展望了聚苯醚基离子交换膜的发展前景，提出了基于PPO的阴、阳离子交换膜可通过引入侧链、交联、优化功能基团和掺杂等方法提高膜的离子电导率、化学稳定性和机械强度等重要的性能。并指出目前离子交换膜的燃料电池性能仍无法满足实际需求，还需加大力度探索。以及根据PPO离子膜在性能方面上的多种优势，强调了对其进行研究的必要性和在燃料电池领域广泛的应用前景。

论文链接：

http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/2018/7/PDF/gfzxb2080055yangzhengjin.pdf

wawa

面向燃料电池的聚苯醚基离子交换膜
刘雅芝 *, , 丁亮 *, , 刘娇 *, , 杨正金 ,  , 徐铜文 ,
中国科学技术大学化学与材料科学学院　合肥 230026
作者简介: 杨正金，男，1988年出生，现任中国科学技术大学化学材料学院特聘副研究员. 2009和2014年分别获北京化工大学学士和清华大学大学博士学位，之后先后在中国科学技术大学和哈佛大学做博士后研究. 2017年8月加入中国科学技术大学. 主要研究方向为多孔有机聚合物膜材料，有机液流电池及隔膜研究，离子膜限域传递效应研究，曾获北京市优秀博士毕业生，北京膜学会杰出青年成果奖;徐铜文，男，1967年出生，1989年和1992年分别获合肥工业大学学士和硕士学位，1995年获天津大学博士学位，1997年南开大学博士后出站加入中国科技大学工作至今，期间先后在东京大学、东京工业大学、韩国光州科技研究所访问交流，目前为中国科学技术大学二级教授、博士生导师、教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者，国家百千万人才工程入选者，英国皇家化学会会士，中国膜工业协会电驱动膜专委会主任，《Journal of Membrane Science》等10余种国际英文期刊的编委/编辑及《化工学报》等4种国内核心期刊编委. 在Adv Mater, Angnew Chem Int, JACS, AIChE J等期刊发表论文400余篇(本领域TOP期刊J Membrane Sci 120篇)，出版中文专著2部，主编英文专著3部，受邀撰写中英文专著有关章节20余章. 申请发明专利62项(58项授权)，部分成果已经推广应用. 课题组已培养研究生和博士后120余名;
通讯作者: 杨正金,yangzj09@ustc.edu.cn徐铜文,twxu@ustc.edu.cn

摘要: 离子交换膜凭借其对离子的选择透过性，可用于离子的分离、分级，在清洁生产、节能减排、能量转换等方面有着广泛的应用前景. 本文系统介绍了本课题组在以聚苯醚(PPO)为主链的离子交换膜的制备、结构和性能以及应用过程等方面的前沿性进展，并对亟待解决的问题和未来的发展方向做出展望. 基于PPO的阴、阳离子交换膜可通过引入侧链、交联、优化功能基团和掺杂等方法提高膜的电导率、溶胀率和机械强度等重要的性能，实现了离子膜功能的多样化及在燃料电池等方面的应用.


引用本文: 刘雅芝, 丁亮, 刘娇, 杨正金, 徐铜文. 面向燃料电池的聚苯醚基离子交换膜[J]. 高分子学报, 2018, (7): 797-813. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18055
Citation:  Ya-zhi Liu, Liang Ding, Jiao Liu, Zheng-jin Yang and Tong-wen Xu. Polyphenylene Oxide Based Ion Exchange Membranes for Fuel Cells[J]. Acta Polymerica Sinica, 2018, (7): 797-813. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18055  

liangyu

题   目:     离子交换膜-从基础研究到产业化   
讲座人:    徐铜文 教授
              中国科技大学  化学与材料科学学院
              博士生导师、 教育部“长江学者”特聘教授、 国家杰出青年科学基金获得者、 国家百千万人才工程入选者；
              英国皇家化学会会士，中国膜工业协会电驱动膜专委会主任   
时 间:     10 月 29 日（周一） 下午 4:00-5:30   
地 点:     厦门大学卢嘉锡楼 202 报告厅   

嘉宾介绍：
       徐铜文 教授，中国科技大学化学与材料科学学院教授、博士生导师,研究兴趣包括膜技术及其相关过程、 化工传质与分离、 生物活性制剂的可控释放、 材料加工与成型膜材料。 J. Membrane Sci.、 Ind. Eng. Chem. Res.等 10 余种国际英文期刊的编委/编辑及《化工学报》 等 4 种国内核心期刊编委。
      曾以第一排名身份获中国膜工业协会科学技术奖一等奖（2006、2009）、中国石油化工学会科技进步一等奖（2008、2009）、合芜蚌自主创新综合试验区创新人才奖（2015）、王宽诚产研人才支持计划（2016）。在 Adv. Mater.、Angnew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.、EES、JACS、 AIChE J.等期刊发表论文 400 余篇（本领域 TOP 期刊 J Membrane Sci 120 余篇），出版中文专著二部，主编英文专著 3 部，受邀撰写中英文专著有关章节 30 章。论文 SCI 他引近万次， H因子为 56， 2014-2017 年连续入选 Elsevier 高被引作者名单。 获得发明专利 65 项，部分成果已经推广应用。 课题组已培养研究生和博士后 130 余名。

wawaya

徐铜文教授研究团队与合作单位完成的“均相离子膜制备关键技术及应用”项目，围绕均相离子膜绿色化、低成本化生产和工业化应用开展了系统深入的研究。该研究成果发明了多硅共聚物离子膜制备技术、溴化-胺化离子膜制备技术、无溶剂原位聚合离子膜制备技术及板式（电）渗析膜组件制备技术；实现离子膜的高性能化和系列化开发；避免传统离子膜制备中氯甲醚、氯磺酸和大量溶剂的使用；形成具有完全自主知识产权的均相离子膜制备及应用技术；打破了发达国家技术封锁和价格垄断，取得了明显的经济效益和社会效益，推动了我国离子膜材料基础和应用研究的发展。项目获国家技术发明二等奖。

feixu

徐铜文教授团队的“双极膜清洁生产有机酸”项目获第47届日内瓦国际发明展银奖。该项目发明了双极膜电渗析清洁生产有机酸的方法，在不外加无机酸的条件下，实现有机酸盐转化为有机酸和碱，再生碱作为原料返回上游反应工序，形成一条闭合的清洁生产有机酸的路线。本项目解决了传统有机酸生产工艺中发酵过程的产物抑制、转化率低、流程复杂、污染严重的问题，可以广泛用于葡萄糖酸、氨基酸、蛋氨酸、水杨酸等各种有机酸的清洁生产。

zaotuo

12月24日，由中国石油和化学工业联合会举办的“全国石油和化工科技创新大会”在杭州召开，大会对2020年度中国石油和化工行业科技创新的先进单位和个人进行了表彰。我校化学与材料科学学院徐铜文、吴亮、杨正金三位教授领衔的“中国科学技术大学离子膜创新团队”荣获2020年度中石化联合会创新团队奖。

        中国石油和化学工业联合会科学技术奖是由中国石油和化学工业联合会设立，经科技部正式批准，面向全国石油和化学行业的最高科技奖励。该奖项每年评审、授奖一次, 奖项包括技术发明奖、科技进步奖、创新团队奖、赵永镐科技创新奖和青年科技突出贡献奖。创新团队奖主要用于表彰在石油和化工领域内得到公认的优秀研究团队，2020年度共有3个团队获此殊荣，我校“离子膜创新团队”是其中之一。
        该团队面向国家在特种分离和清洁生产等领域的重大战略需求，聚焦高性能离子膜材料的结构设计、制备、表征、应用研究，目前形成了一支稳定、有活力、人员构成合理的研究队伍。团队中有教授3人，包括基金委国家杰出青年基金获得者、教育部“长江学者”特聘教授1人，基金委国家优秀青年基金获得者2人，副研究员5人，博士后5人，研究生40余人。该团队在均相离子膜制备及应用、双极膜制备及应用、面向工业废酸回收的渗析阴膜及其应用等方面取得一系列重要研究成果，先后获得国家技术发明二等奖（2018）、中国石油和化学工业协会科技进步一等奖二项（2008、2009）。
        离子膜作为一种高性能分离膜材料，应用范围涉及水资源、能源、环境保护等诸多领域，但其制备工艺复杂，核心制备技术一直受制于少数发达国家。中国科学技术大学离子膜创新团队经过20多年的持续攻关，从单体合成、聚合物改性、拓扑结构设计、规整聚集态形貌调控等角度出发，攻克了离子膜材料制备过程中的一系列关键技术，实现了均相离子膜材料的绿色化、低成本化制备，形成了具有完全自主知识产权系列均相离子膜制备及应用技术，并在废酸/碱资源回收、高盐废水零排放、有机化合物脱盐、化工清洁生产等领域完成了工业应用项目，解决了相关行业生产过程中所产生的酸、碱、盐废水的排放难题。团队先后承担40余项国家级和省部级科研任务；在Adv Mater、Angew Chem、Nat Commun、AIChE J等期刊上发表论文400余篇；获授权发明专利80余项。团队2020年度获批组建安徽省功能膜材料与技术工程实验室，获科技部重点研发计划项目1项，基金委重点项目2项，国际（地区）合作与交流项目1项，青年基金2项，安徽省重大专项1项；团队带头人徐铜文教授当选2020年度“中国化工学会会士”，吴亮教授荣获侯德榜化工科学技术奖“青年奖”；团队近期正致力于碱性膜、水系液流电池隔膜、一/多价离子分离膜等特种分离膜的开发与产业化。