清华大学王保国教授

王保国

教授，清华大学液流电池工程研究中心主任

研究方向：高分子膜物理化学及膜分离过程；高分子膜

分离材料制备；大规模蓄电储能的全钒液流电池工程

办公电话： 86-10-62788777

办公地址：北京清华大学工物馆446房间

电子邮件： bgwang@

学术荣誉：

日本国文部省奖学金获得者 1996-1999

日本化学工学会“关东支部长奖”1999.10

日本东京大学“向坊学术活动奖”1999.9

“Journal of the Air & Waste Management Association” 审稿人

“Canada Journal of Chemical Engineering” 审稿人

研究领域：

1. 高分子膜物理化学及膜分离过程

2. 高分子功能材料分子设计

3. 高分子溶液相平衡及扩散过程动力学

4. 膜分离技术的工程研究

研究兴趣

利用膜分离技术进行有机溶剂的分离与纯化, 具有选择性高、节省能耗、设备简单、一次性投资和生产运行费用低等优点，被认为是21世纪最有发展前景的分离技术之一。通过对溶剂分子和膜材料高分子间相互作用深入研究，将高分子物理化学和化工热力学理论成功应用于膜分离领域，提出分离有机溶剂混合物的膜分离材料设计法，研究论文在国际一流学术期刊和重要国际学术会议上发表，受到国际学术界广泛关注。

利用化工新材料来实现特定功能的材料学研究是目前国际上引起广泛关注的研究热点，展示了化工学科和材料学、信息技术相互融合，创造丰富多彩物质世界的化学工程学的魅力。由于现代仪器分析技术进步和人类对微观物质世界认识的不断深化，逐步具备了将新材料制备、新材料应用基础研究和相关物性学研究进行整合，逐步形成新型研究开发体系，在分子水平上把握材料形成机理，进行计算机模拟和预测，并以此为基础进行功能材料设计。

在研课题

1）国家自然科学基金项目：脱除环境中挥发性有机污染物的分离膜研究

2）国家自然科学基金项目：优先选择吸附—固载促进传递的膜分离新模式探索

3）国际合作研究项目：卷式超滤膜工程放大设计方法研究（日本，日東电工株式会社项目）

4）国际合作研究项目：DMFC燃料电池开发过程的物性研究（和日本东京大学共同承担日本JST项目）

5）中石化基础研究项目：脱除汽油柴油中少量芳烃烯烃的分离膜研究

研究课题简介

以膜分离技术和分离膜物理化学研究为基础，面向社会发展对化学工程研究提出的挑战，围绕膜材料和膜分离过程开展基础理论和工程应用研究。

1）可挥发性有机物除去的分离膜研究

可挥发性有机物已经构成人类健康和环境安全的重大隐患，同时浪费宝贵的物质资源。

本课题研究有机物优先透过的分离膜制备和膜分离过程传质机理，为可挥发性有机物回收利用的工业化奠定基础。采用等离子体聚合接枝方法制备具有“填充型”构造的分离膜，揭示“材料结构－化学性质－分离性能”间的相互关系，建立新型功能材料设计方法论。

2）优先选择吸附促进传递的膜分离机理研究

以化工分离，环境保护和生化分离等为对象，研究优先选择吸附固载促进传递的膜分离新模式。进行优先选择吸附相关材料和促进传递载体的选择，合成和试验；加强对非费克扩散现象的探索，增进膜和被分离成分的分子间复杂相互作用与非费克扩散的关系的认识。该传质分离模式使被分离组分向膜面富集，同时强化组分在膜中向下游的传递，为新一代分离膜材料研究开发奠定理论和试验基础。

3）卷式超滤膜组件的工程放大设计研究

通过研究地下水、地表水、海水、污染水等不同水源情况用于卷式超滤膜分离过程膜渗透通量和处理效果，确定合适的膜污染清洗方法。以实验室小型实验测定结果为依据，解明渗透过程传质机理并建立数学模型。在此基础上，提出大型超滤膜分离系统的设计方法，建设工程示范装置，对所提出的设计方法进行验证和完善。通过以上系统的研究，将形成用于污水深度处理和给水工厂超滤膜分离系统的工业设计规范。

代表性著作：

学术期刊

1. Bao-Guo Wang; Takeo Yamaguchi; Shin-ichi Nakao Evidence of hydrogen bonding

in chloroform and polyacrylates from NMR measurements, Tsinghua Science and Technology, 2002，7(1), 25~27.

2. 王保国，山口猛央，中尾真一均相玻璃态高分子中溶剂扩散系数的数学模型，

化工学报，2002， 53(4)， 338~343.

3. 王保国，山口猛央，中尾真一基于物性推算法的膜分离材料设计, 膜科学与

技术, 2001，21(5), 7~13.

4. 张丹霞，王保国，陈翠仙等离子体技术在膜分离领域的应用，膜科学与技术, 2002，

22(4), 65~70.

5. Bao-Guo Wang; Takeo Yamaguchi; Shin-ichi Nakao Prediction of solvent

solubility, diffusivity and permeability in glassy polymeric membranes.

Polymer , 2001, Vol 42, 5225~5232.( SCI 413JN)

6. Bao-Guo Wang; Takeo Yamaguchi; Shin-ichi Nakao Prediction of the Solubility

of Chloroform in Acrylate Polymer Mixtures with Inclusion of the

Hydrogen-Bonding Effect. Journal of Physical Chemistry B, 2001, Vol .105(15), 3143~3149. (SCI 424WV)

7. Bao-Guo Wang; Takeo Yamaguchi; Shin-ichi Nakao Prediction of solubility for

solvent/polymer mixture with UNIFAC-FV and GCLF-EOS model, Acta Chimica Sinica, 2001，59(6), 961~967. （SCI 446KD）

8. Bao-Guo Wang; Yosuke Miyazaki; Takeo Yamaguchi; Shin-ichi Nakao Design of a

vapor permeation membrane for VOC removal by the filling membrane concept.

Journal of Membrane Science, 2000, Vol. 164, No.1-2, 25-35. (SCI 274JA) 9. Bao-Guo Wang; Takeo Yamaguchi; Shin-ichi Nakao Effect of molecular

association on solubility, diffusion and permeability in polymeric membranes.

Journal of Polymer Science: Part B, Polymer Physics, 2000, Vol 38, 171-181.

(SCI 263UM)

10. Bao-Guo Wang; Takeo Yamaguchi; Shin-ichi Nakao Solvent diffusion in

amorphous glassy polymers. Journal of Polymer Science: Part B, Polymer Physics, 2000, Vol 38, 846-856. (SCI 285PE)

11. 王保国、孙洪亮、蒋维均添加剂对PAN中空纤维超滤膜影响规律研究膜科学与技术

17, 46,1997.(CA129: 41954q)

12. 王保国、袁乃驹膜法富氧技术的现状与未来化工进展, (2), 19.1995.

13. 王保国、蒋维均聚丙烯腈中空纤维超滤膜水处理技术 21, 11,1995.(CA 122:

267338j)

14. 王保国、刘茂林、蒋维均中空纤维聚偏氟乙烯微孔膜研究膜科学与技术 15,

46,1995.( CA123: 172484k)

15. 王保国、蒋维均、陈灏优先透水渗透汽化膜的研究水处理技术 20,

201,1994.( CA122: 83153p)

16. 王保国、蒋维均中空纤维膜的研究现状与发展化工进展(2), 39,1994.( CA122:

135877z)

17. 王保国、蒋维均用于渗透汽化过程的中空纤维膜器工艺流程设计模型水处理技术

1993, 19, 324.( CA122: 58722r)

18. Bao-Guo Wang; Wei-Jun Jiang A study of the hollow fiber composite membrane

in pervaporation. Water treatment, 1993, 8, 287. ( CA 121:158960q)

学术会议

1. 王保国，山口猛央，中尾真一极性有机溶剂分离膜材料分子设计及膜内传质行为预

测，第四届全国膜和膜过程学术报告会论文集，南京, 2002, 10,21~23, B10,

p102~110.