以科研为乐的追梦人——记南昌大学化工系特聘教授黄宽
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黄宽选择回归祖国，进验让更多的青年人了解化工的魅力，熟知酸 性气体的捕集，为环境以及人们的生活带来更多的绿 色。除了专业性的科研，黄宽还负责南昌大学化工专 业课程的教学工作，为本科生讲授《化工计算》，为 研究生讲授《化学工程专业英语》。通过开展化工基 础和前沿课程的理论教学，以提高化学工程专业学生 的综合实力、培养理论和实践相结合的复合型人才。 星星之火，代代相传，心无旁骛专心科研的黄宽始终 坚信：倾心为人师，方能专注漫步于科研路上。
先锋人物
Avant character
以科研为乐的追梦人
——记南昌大学化工系特聘教授黄宽 ■ 文／萧 斌
2019年3月18日，全国生态环境保护大会在北京 召开。会议公布了2018年我国各项生态环境数据，其 中在471个监测降水的城市（区、县）中，酸雨频率 平均为10.5%。酸雨主要是人为地向大气中排放大量 酸性气体所造成的。这些酸性气体会对地球环境、人 类健康和能源安全造成巨大威胁。如何有效地捕集酸 性气体是21世纪化工、环境和能源科学领域所面临的 一大难题，南昌大学化工系教授黄宽多年来一直从事 酸性气体捕集的研究工作，为生态环境的治理与改善 保驾护航。
针对离子液体用于CO2的捕集与分离方面的研 究，黄宽创新性地将多位点吸收的策略引入到离子液 体用于CO2捕集的研究中：通过在甘氨酸阴离子上引 入吸电子取代基乙酸根来降低甘氨酸阴离子中的氨基 负诱导效应，从而提高甘氨酸阴离子中的羧酸根与 CO2之间的相互作用，这一策略将氨基酸离子液体对 CO2的吸收容量提高到1.69mol/mol，对设计和开发高 效的CO2捕集介质有极大的促进作用。百尺竿头，更
针对CO2 的捕集，黄宽与江西师范大学陶端健教 授合作提出了以低粘度功能化离子液体为化学稀释剂 来构建吸收容量高、速率快的CO2化学吸收剂的新方 法；他还与福州大学江莉龙教授合作提出了以低粘度 功能化离子液体为化学稀释剂来大幅提高负载胺吸附 剂对CO2的吸附效率的新方法；制备了一系列基于六 方氮化硼、多孔有机聚合物和介孔碳材料的新型负载 胺吸附剂用于CO2高效吸附分离；依托福州大学坚实 的师资力量，他还与刘福建副教授合作开发了有序介 孔聚合物的无溶剂合成及介孔聚合物的水相合成新技 术，获得了优异的金属催化剂载体，并用于CO2的高 效捕集与转化。
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进一步，黄宽对已有理论进行分析，拓展思路，继续 对CO2捕集的吸收剂和分离剂进行研究。对用于CO2 捕集的吸收剂来说，不仅需要其对酸性气体具有高吸 收量，还需要其对酸性气体的吸收焓不要太高。如何 在吸收量和吸收焓之间寻找到一个平衡点，对于设计 节能、高效的酸性气体吸收剂来说具有十分重要的意 义。基于热力学理论，黄宽推导出了可以直接将吸收 量与吸收焓进行关联的模型方程，为寻找合适的CO2 捕集介质提供了科学指导。
在离子液体用于SO2的选择性捕集与分离方面 ， 黄宽根据SO2分子的强酸性和强极性的特征进行实验 研究，在国际上首次提出了使用具有微弱酸性的酸式 盐离子液体（Acid Salt Ionic Liquids, ASILs）来捕集 SO2的新策略。该策略在不损失离子液体对SO2的吸收 量的情况下，大幅提高了SO2在离子液体中的解吸性 能。针对纯离子液体成本高、粘度大，不利于工业应 用的缺点，黄宽在科研过程中，进一步将简单、易合 成的ASILs与水或有机溶剂相结合，设计和构建了多 种高性能且成本低、粘度小的SO2配方吸收剂。针对 ASILs对SO2吸收量大且易解吸的特点，黄宽将其制成 了离子液体支撑液膜，这也是在国际上首次报道了基 于离子液体的SO2促进传递分离膜，填补了用于SO2的 促进传递分离的离子液体支撑液膜的空白，在科学技 术上为真正实现将功能化离子液体应用于工业化SO2 捕集向前推动了一大步。
研，在酸性气体捕集的科研路上努力向前。
绿色传递使者
2017年，黄宽回国受聘于南昌大学，担任资源 环境与化工学院化学工程系特聘教授，并入选江西省 “双千计划”创新领军人才（青年类）。继续从事基 于离子液体或多孔材料的酸性气体捕集与转化技术开 发的研究。合作与精进是黄宽回国后的科研主题。依 托南昌大学的科研平台，黄宽与国内外高校知名教授 进行合作，精进科研。
在天然气中，H2S和CO2通常是共存的，将H2S和 CO2进行选择性分离也具有十分重要的实际意义。基 于离子液体的结构可设计性，黄宽认为在离子液体的 结构中引入叔胺基团，制成叔胺功能化离子液体，有 望成为可用于选择性捕集H2S的高效吸收剂。根据这 一思路，他设计合成了多种叔胺功能化离子液体，包 括亲水性和疏水性叔胺功能化离子液体。研究表明， 叔胺功能化离子液体不但对H2S具有很高的吸收容量 （～1mol/mol），而且对H2S/CO2具有很高的吸收选 择性。千里之行，始于足下，黄宽立足实验，执著科
排酸达人
2011年，黄宽在中华环保联合会“全国高校环 保科技创意设计大赛”中喜获金奖，在准备比赛的过 程中，黄宽了解到了酸性气体对于环境及生产生活的 危害。当时，工业上所使用的酸性气体捕集技术，由 于各种捕集介质本身存在着巨大的缺陷，都无法在高
效、节能和绿色化等方面达到令人满意的效果。众多 研究已表明，离子液体是一种高效、绿色和节能的酸 性气体捕集介质，不会造成吸收过程中的气液交叉污 染。出于对科研的敏感度和对社会的责任感，黄宽在 南京大学攻读博士学位及前往美国田纳西大学从事博 士后研究期间，主要针对CO2、SO2和H2S 3种酸性气 体的捕集进行研究。他创新性地围绕着“高性能”和 “可应用”这两大目标来设计和构建基于离子液体的 酸性气体捕集介质，旨在更好地解除“酸性危机”。
先锋人物
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以科研为乐的追梦人
——记南昌大学化工系特聘教授黄宽 ■ 文／萧 斌
2019年3月18日，全国生态环境保护大会在北京 召开。会议公布了2018年我国各项生态环境数据，其 中在471个监测降水的城市（区、县）中，酸雨频率 平均为10.5%。酸雨主要是人为地向大气中排放大量 酸性气体所造成的。这些酸性气体会对地球环境、人 类健康和能源安全造成巨大威胁。如何有效地捕集酸 性气体是21世纪化工、环境和能源科学领域所面临的 一大难题，南昌大学化工系教授黄宽多年来一直从事 酸性气体捕集的研究工作，为生态环境的治理与改善 保驾护航。
针对离子液体用于CO2的捕集与分离方面的研 究，黄宽创新性地将多位点吸收的策略引入到离子液 体用于CO2捕集的研究中：通过在甘氨酸阴离子上引 入吸电子取代基乙酸根来降低甘氨酸阴离子中的氨基 负诱导效应，从而提高甘氨酸阴离子中的羧酸根与 CO2之间的相互作用，这一策略将氨基酸离子液体对 CO2的吸收容量提高到1.69mol/mol，对设计和开发高 效的CO2捕集介质有极大的促进作用。百尺竿头，更
针对CO2 的捕集，黄宽与江西师范大学陶端健教 授合作提出了以低粘度功能化离子液体为化学稀释剂 来构建吸收容量高、速率快的CO2化学吸收剂的新方 法；他还与福州大学江莉龙教授合作提出了以低粘度 功能化离子液体为化学稀释剂来大幅提高负载胺吸附 剂对CO2的吸附效率的新方法；制备了一系列基于六 方氮化硼、多孔有机聚合物和介孔碳材料的新型负载 胺吸附剂用于CO2高效吸附分离；依托福州大学坚实 的师资力量，他还与刘福建副教授合作开发了有序介 孔聚合物的无溶剂合成及介孔聚合物的水相合成新技 术，获得了优异的金属催化剂载体，并用于CO2的高 效捕集与转化。
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进一步，黄宽对已有理论进行分析，拓展思路，继续 对CO2捕集的吸收剂和分离剂进行研究。对用于CO2 捕集的吸收剂来说，不仅需要其对酸性气体具有高吸 收量，还需要其对酸性气体的吸收焓不要太高。如何 在吸收量和吸收焓之间寻找到一个平衡点，对于设计 节能、高效的酸性气体吸收剂来说具有十分重要的意 义。基于热力学理论，黄宽推导出了可以直接将吸收 量与吸收焓进行关联的模型方程，为寻找合适的CO2 捕集介质提供了科学指导。
在离子液体用于SO2的选择性捕集与分离方面 ， 黄宽根据SO2分子的强酸性和强极性的特征进行实验 研究，在国际上首次提出了使用具有微弱酸性的酸式 盐离子液体（Acid Salt Ionic Liquids, ASILs）来捕集 SO2的新策略。该策略在不损失离子液体对SO2的吸收 量的情况下，大幅提高了SO2在离子液体中的解吸性 能。针对纯离子液体成本高、粘度大，不利于工业应 用的缺点，黄宽在科研过程中，进一步将简单、易合 成的ASILs与水或有机溶剂相结合，设计和构建了多 种高性能且成本低、粘度小的SO2配方吸收剂。针对 ASILs对SO2吸收量大且易解吸的特点，黄宽将其制成 了离子液体支撑液膜，这也是在国际上首次报道了基 于离子液体的SO2促进传递分离膜，填补了用于SO2的 促进传递分离的离子液体支撑液膜的空白，在科学技 术上为真正实现将功能化离子液体应用于工业化SO2 捕集向前推动了一大步。
研，在酸性气体捕集的科研路上努力向前。
绿色传递使者
2017年，黄宽回国受聘于南昌大学，担任资源 环境与化工学院化学工程系特聘教授，并入选江西省 “双千计划”创新领军人才（青年类）。继续从事基 于离子液体或多孔材料的酸性气体捕集与转化技术开 发的研究。合作与精进是黄宽回国后的科研主题。依 托南昌大学的科研平台，黄宽与国内外高校知名教授 进行合作，精进科研。
在天然气中，H2S和CO2通常是共存的，将H2S和 CO2进行选择性分离也具有十分重要的实际意义。基 于离子液体的结构可设计性，黄宽认为在离子液体的 结构中引入叔胺基团，制成叔胺功能化离子液体，有 望成为可用于选择性捕集H2S的高效吸收剂。根据这 一思路，他设计合成了多种叔胺功能化离子液体，包 括亲水性和疏水性叔胺功能化离子液体。研究表明， 叔胺功能化离子液体不但对H2S具有很高的吸收容量 （～1mol/mol），而且对H2S/CO2具有很高的吸收选 择性。千里之行，始于足下，黄宽立足实验，执著科
排酸达人
2011年，黄宽在中华环保联合会“全国高校环 保科技创意设计大赛”中喜获金奖，在准备比赛的过 程中，黄宽了解到了酸性气体对于环境及生产生活的 危害。当时，工业上所使用的酸性气体捕集技术，由 于各种捕集介质本身存在着巨大的缺陷，都无法在高
效、节能和绿色化等方面达到令人满意的效果。众多 研究已表明，离子液体是一种高效、绿色和节能的酸 性气体捕集介质，不会造成吸收过程中的气液交叉污 染。出于对科研的敏感度和对社会的责任感，黄宽在 南京大学攻读博士学位及前往美国田纳西大学从事博 士后研究期间，主要针对CO2、SO2和H2S 3种酸性气 体的捕集进行研究。他创新性地围绕着“高性能”和 “可应用”这两大目标来设计和构建基于离子液体的 酸性气体捕集介质，旨在更好地解除“酸性危机”。