学院街200号
多伦多
在
联合主办的水创新研究所(IWI)
本尼·弗里曼德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)
主持人:教授Jay Werber
带电聚合物膜广泛应用于水净化应用，涉及控制水和离子传输，如反渗透和电渗析。世界各地也在努力利用这种材料的分离特性在相关应用中产生能量，如反向电渗析和压阻渗透。其他的应用，如能量回收通风和电容去离子化，依赖于聚合物膜来控制水、离子或两者的传输速率。改进用于这一过程的膜将有助于更全面地了解膜结构与阳离子和阴离子交换膜材料中的离子吸附、扩散和传输特性之间的关系。离子交换膜通常含有强酸性或碱性官能团，使材料亲水性强，但这些带电基团的存在也对离子(和水)通过聚合物的传输特性有重大影响。
我们正在探索聚合物主链结构、电荷密度和含水量对离子输运性质的影响。本文将介绍其中一些研究的结果，重点是盐(主要是NaCl)通过浓度梯度驱动的输运(即离子渗透性)和电场驱动的输运(即离子电导率)通过各种中性、正电荷和负电荷膜的输运。一个长期的目标是开发和验证一个共同的框架来解释这些聚合物中电驱动和浓度梯度驱动质量传输的数据，并使用它来建立结构/属性关系，从而导致膜的合理设计和性能的提高。
利用离子吸附和渗透性数据提取盐在带电膜中的扩散系数。用解吸法、离子色谱法或火焰原子吸收光谱法测定聚合物中反离子和共离子的浓度。结合盐渗透、吸附和电导率数据，确定了在中性、阳离子交换和阴离子交换材料中的单个离子扩散系数。Manning的反离子凝聚模型和Mackie/Meares模型被用来关联并在某些情况下预测实验数据。
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本尼·弗里曼教授他是德克萨斯大学奥斯汀分校化学工程系的William J. (Bill) Murray, Jr.捐赠工程系主任。他是化学工程教授，已经当了30年的教员。他在加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)完成了化学工程的研究生培训，并于1988年获得博士学位。1988年和1989年，他在法国巴黎的Ecole Supérieure de physical and de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI)， Laboratoire Physico-Chimie Structurale et Macromoléculaire做博士后研究。从1989年到2002年，他是北卡罗来纳州立大学化学工程学院的成员，自2002年以来，他一直是德克萨斯大学奥斯汀分校化学工程教授。Freeman博士的研究方向是聚合物科学与工程，更具体地说，是固体聚合物中小分子的质量传输。他的研究小组专注于海水淡化和气体分离膜材料的结构/性能相关开发，氢分离新材料，天然气净化，碳捕获，提高液分离膜的耐污染新材料。他领导着美国能源部能源前沿研究中心水和能源系统材料中心(M-WET)，并担任国家水创新联盟(NAWI)薄膜挑战领域负责人。能源部资助了能源-水淡化中心，以解决从根本上降低水净化成本和能源所需的关键技术障碍。
他的研究发表在450多篇出版物和30项专利/专利申请中。他与人合编了5本关于这些主题的书。他获得了多个奖项，包括富布赖特破坏性分离杰出主席(2017)、北美膜学会(NAMS)院士(2017)、聚合物材料杰出服务奖:美国化学学会(ACS)科学与工程(PMSE)分会(2015)，德克萨斯大学(University of Texas) Joe J. King专业工程成就奖(2013)，美国化学工程师学会(AIChE) Clarence (Larry) G. Gerhold奖(2013)，塑料工程师学会国际奖(2013)，美国化学学会PMSE分部的Roy W. Tess涂料奖(2012)，美国化学学会应用高分子科学奖(2009)，美国化学学会工业气体技术卓越奖(2008)，年度战略环境研究和发展计划项目(2001)。他是AAAS, AIChE, ACS，以及ACS的PMSE和IECR部门的成员。他曾担任ACS的PMSE部门主席、Gordon Research Conference on Membranes: Materials and Processes主席、North American Membrane Society主席、AIChE分离部门的膜领域主席、AIChE分离部门主席。他的研究为Energy-X和NALA Systems等几家初创公司提供了基础。
问题吗?请联系詹妮弗·许，经理，对外关系jennifer.hsu@utoronto.ca．
