曹兵

招生专业：化学工程与技术、环境科学与技术、能源化工

研究方向：

1、新型水处理膜材料的研究

针对超滤、纳滤及渗透汽化膜应用，主要以聚酰亚胺、PVDF、聚乙烯醇及石墨烯为基础材料，设计并开发平板、管式及中空纤维膜材料的制备方法并研究其结构-性能的关系。

2、新型膜组器与系统的研究开发

针对平板、管式及中空纤维膜的应用，研究开发新型膜组器及系统的设计与制备方法。

3、膜应用技术研究

利用开发的新型膜材料，研究开发垃圾渗滤液、化工、煤炭等行业高污染废水的处理技术；海水、反渗透浓水等高盐废水的脱盐技术；化学、制药等领域的物质分离技术。 

个人经历：

1987年北京化工大学化学工程专业本科毕业后，从事化工物性数据库的研究开发工作。1992年赴日本东京工业大学留学，1993年攻读硕士学位开始进行膜科学与应用研究。1994年与日本综研化学株式会社合作进行膜法蛋白质分离方面的研究，工作于1996年完成，取得的成果由上述公司联合其他企业在日本北海道实现工业化。1996年开始博士阶段学习，把研究方向确定为了膜制备研究，通过对分离目标的物理化学特性分析，设计并合成的新型分离材料，然后根据分离操作对膜性能的要求，进行材料加工和膜制备的研究，在世界上首次成功开发了用于乙苯/苯乙烯分离用的高分子膜，由于在膜方面的研究成果获得日本“青年优秀研究奖”。1999年顺利取得博士学位并留校（东京工业大学化学工程系）担任助理教授工作。通过对膜制备的研究，认识到即使膜材料的性能优秀，但实际使用中通常不能达到预想的效果（一般只能达到50-60%左右），必须进行膜应用方式，也即膜组器和应用系统（与其他分离过程耦合）的开发设计研究。于2000年开始在美国路易斯安娜州立大学进行博士后的研究工作。通过对分离过程中同时进行的传质、传热、动量传递的研究，进行模型设计、数学模拟和试验验证，建立了完整的螺旋卷式膜组器的传质分离模型和设备设计方法，为此类膜的应用奠定了基础。2002年10月担任中国蓝星（集团）公司的膜专业公司的技术中心主任，负责膜产品的开发、生产及规模应用的研究开发工作。作为项目负责人主持过多项国家、北京市科研项目。针对膜分离在水资源有效利用和污水回用中的应用，开展了中空纤维超滤膜的开发工作，包括膜材料配方的开发及完善；利用纺丝原理制备中空纤维膜工艺技术的完成；组器形式的开发定型；中空纤维超滤膜成型产品的制备工艺技术等。先后主持完成了聚丙烯腈中空纤维超滤膜的工业化生产技术的研发，2004年建成了一条年产30万平米的生产线；同时设计开发了该产品的组器形式和应用系统，2005年底完成了首个大规模应用（日处理7000吨）实例。2006年回到北京化工大学，主要进行新型功能膜材料的设计、制备与应用的研究开发工作。

教育经历：

1983年-1987年，北京化工学院，化学工程，获学士学位

1992年-1999年，东京工业大学，化学工程，获硕士、博士学位

1999年-2001年，东京工业大学，化学工程系，教师

2000年-2002年，路易斯安娜州立大学，化学工程系，博士后

工作经历：

1987年-1992年，北京化工学院，计算机及应用系，助教

2002年-2006年，中国蓝星集团中蓝膜技术有限公司，技术中心主任

2006年-至今，北京化工大学，教授

2007年入选教育部新世纪优秀人才计划；作为项目负责人主持国家科技支撑计划、国家自然科学基金、教育部重大研究项目以及企业课题多项。在国内外学术期刊发表论文120余篇，其中被SCI收录80篇，授权专利5项。

(1) Caili Zhang,’Bing Cao,’Pei Li ,Thermal oxidative crosslinking of phenolphthalein-based cardo polyimides with enhanced gas permeability and selectivity. Journal of Membrane Science,2018,546:90-99

(2) Yuan Li,’ Bing Cao,’Pei Li, Fabrication of PMDA-ODA hollow fibers with regular cross-section morphologies and study on the formation mechanism.Journal of Membrane Science,2017,544:1-11

(3) CailiZhang,’PeiLi,’Bing Cao, Effects of the side groups of the spirobichroman-based diamines on the chain packing and gas separation properties of the polyimides.Journal of Membrane Science,2017,530:176-184

(4) Caili Zhang,’ Pei Li,’Bing Cao，Decarboxylation crosslinking of polyimides with high CO2/CH4 separation performance and plasticization resistance.Journal of Membrane Science,2017,528:206-216

(5) Rui Zhang,’ Bin Liang,’ Ting Qu,’Bing Cao,’ Pei Li, High-performance sulfosuccinic acid crosslinked PVA composite pervaporation membrane for desalination. Environmental Technology, 2017(3):1-9.

(6)   Zhang, C.; Li, P.; Cao, B., ElectrospunMicrofibrous Membranes Based on PIM-1/POSS with High Oil Wettability for Separation of Oil-Water Mixtures and Cleanup of Oil Soluble Contaminants. Ind. Eng. Chem. Res.2015, 54, 8772-8781.

(7)   Xu, T.; Meng, Q.; Shen, T.; Cao, B., Facile synthesis of submillimeter sized graphene oxide by a novel method. RSC Adv.2015, 5, 73737-73741.

(8)   Wang, J.; Jia, P.; Pan, K.; Cao, B., Functionalization of polyacrylonitrile nanofiber mat via surface-initiated atom transfer radical polymerization for copper ions removal from aqueous solution. Desalin. Water Treat.2015, 54, 2856-2867.

(9)   Tian, G.; Liu, L.; Meng, Q.; Cao, B., Facile synthesis of laminated graphene for advanced supercapacitor electrode material via simultaneous reduction and N-doping. J. Power Sources.2015, 274, 851-861.

(10)   Pan, K.; Li, H.; Liang, B.; Qi, G.; Cao, B., Synthesis of well-defined responsive membranes with fixable solvent responsiveness. Polym. Int.2015, 64, 138-145.

(11)   Liu, Y.; Cao, B.; Jia, P.; An, J.; Luo, C.; Ma, L.; Chang, J.; Pan, K., Layer-by-Layer Surface Molecular Imprinting on Polyacrylonitrile Nanofiber Mats. J. Phys. Chem. A.2015, 119, 6661-6667.

(12)   Liang, B.; Zhan, W.; Qi, G.; Lin, S.; Nan, Q.; Liu, Y.; Cao, B.; Pan, K., High performance graphene oxide/polyacrylonitrile composite pervaporation membranes for desalination applications. J. Mater. Chem. A.2015, 3, 5140-5147.

(13)   Khalid, B.; Meng, Q. H.; Cao, B., A non-enzymatic thermally reduced Cu nanoparticle based graphene-resorcinol benzaldehyde glucose sensor. Mater. Res. Innovations.2015, 19, 91-96.

(14)   Wang, J.; Luo, C.; Qi, G.; Pan, K.; Cao, B., Mechanism study of selective heavy metal ion removal with polypyrrole-functionalized polyacrylonitrile nanofiber mats. Appl. Surf. Sci.2014, 316, 245-250.

(15) Qu, T.; Pan, K.; Li, L.; Liang, B.; Wang, L.; Cao, B., Influence of Ultrasonication Conditions on the Structure and Performance of Poly(vinylidene fluoride) Membranes Prepared by the Phase Inversion Method. Ind. Eng. Chem. Res.2014, 53, 8228-8234.

勤奋，踏实，认真，负责，有团队精神，热烈欢迎对分离膜感兴趣的同学加入我们的研究团队

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北京化工大学膜科学与工程研究室，是化工行业膜工程技术研究中心的依托单位。研究室现有成员5人，其中教授2人，研究员1人，副教授1人，讲师1人。研究室拥有一支高水平的科研队伍，有30余名研究生参与研究工作，同时吸收博士后和进修人员参与实验室的研究工作，并积极开展与国内外的大学、科研机构以及公司、企业的合作关系。研究室以有机高分子膜技术研究为核心，以为国家资源、能源、环境、卫生和传统产业技术改造服务为目标，从化工、材料等多学科角度对分离膜的制备技术、成套装备和应用技术进行深入的研究与开发，推动我国膜分离整体技术水平的提高，实现产业化。研究室同时开展与膜技术有关的化工技术的研究工作，尤其是燃料电池、膜催化反应和膜过程与其它化工过程集成的研究工作。研究室致力于培养高素质的研究人员，发表高质量的研究论文，开发有自主知识产权的专利技术。实验室拥有气、液体膜组器评价系统、膜通量测试、气相色谱、液相色谱、离子色谱、渗透凝胶色谱、红外光谱、压汞仪、表面接触角等一系列膜材料制备及性能评价装置，具有完善的实验和科研条件，既可以从事膜科学与技术方面的基础研究工作，也可承担工业应用的前期工作。研究室目前的研究方向主要包括，分离膜的制备与表征、气体分离、液体分离、膜材料的分子结构设计、目标导向的膜结构设计、膜应用过程设计、膜过程模拟与仿真、燃料电池与固体电解质、电吸附、功能纳米纤维、重金属离子吸附等。自成立以来，研究室先后承担了国家自然科学基金、科技部、教育部、北京市等一系列省部级科学基金项目，发表国内国际论文100余篇，为我国膜科学与技术的发展做出了贡献。

主要研究方向： 

1．  渗透汽化法在海水淡化、分离中的应用

2．  面向应用过程的膜材料与组器设计

3．  新型自具微孔材料在吸附和膜分离中的应用

4．  室温离子液体在烟道气捕获中的研究

5．  功能纳米纤维的制备与应用

6．  新型碳材料

7．  燃料电池系统

8．  电化学合成

9．  药物控制释放