通海讲堂第82期:微尺度下界面盐水和水处理--从物理、学科交叉到实际应用

稿件来源:物理学院   |作者:梁珊珊   |摄影:物理学院   |编辑:远芳   |浏览量:726

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11月5日,由华东理工大学校长办公室、教务处、学工部主办,面向本科生打造的高端学术讲座“通海讲堂”第82期在奉贤校区通海厅举行。本期讲堂由物理学院承办,邀请统计物理专家方海平教授,作题为“微尺度下界面盐水和水处理--从物理、学科交叉到实际应用”的专题讲座,物理学院党委委员青年教师梁珊珊博士主持。

方海平首先告诉大家,今年诺贝尔物理学奖的主要工作,授予的是用物理的思想和方法获得突破性进展的气象学家,这给物理学者以极大的鼓励。随后,方海平以界面上的盐水和水处理为例,介绍了他通过物理学与化学、生物和纳米技术结合,从基础研究到具体应用的研究过程。

‍缺少足够的淡水,是全世界,特别是中国在工业化和提高人们生活质量中必须面对的问题。污水处理和海水淡化是获得淡水的基本手段,但在过去40年,其中的关键部件--管道没有本质性的进步。2005年开始,碳纳米管曾经被认为是一个发展方向,但10多年的努力依然没有成功。方海平及其研究团队基于物理、化学和生物交叉提出,界面盐水物理的理解不足是困难的关键,进而提出的改进方案得到国际学者的实验支持。进而,从理论上提出用离子来精确控制石墨烯层间距用于脱盐的方案,不仅在实验上得以实现(Nature, 2017),据此原理的高通量便携式海水淡化装置也已经通过验收。

考虑到物理学中两个基本概念—热运动和有序,方海平还介绍了他们团队发现的生长在石墨烯表面的具有非正常化学计量比的晶体,包括氯化二钠和一氯化钙二维晶体。其中,一氯化钙二维晶体,表现出钙是“一价”的特殊物理性质,包括室温铁磁性、金属性等,这些有特殊性质的晶体将有助于制备具有原子尺度的新颖电子器件。‍

方海平以物理学的思维为基础,介绍其与化学以及生物学结合的最新国内外科研成果,给在场的师生带来了一场学术盛宴。在轻松愉快的氛围中,与会师生就部分内容尤其是物理与化学生物交叉部分的未来发展以及对工科的启示等方面提出了不少问题,方海平逐一解答,现场反响热烈。

本期讲堂,吸引了来自物理学院,化学学院,材料学院,机动学院等师生共150余名。

发布时间:2021-11-10
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