香港城市大学能源与环境学院Prof. AN Kyoung Jin Alicia博士介绍

导师简介

如果你想申请香港城市大学能源与环境学院的博士，那今天这期文章解析可能对你有用！今天Mason学长为大家详细解析香港城市大学的Prof. AN Kyoung Jin Alicia的研究领域和代表文章，同时，我们也推出了新的内容“科研想法&开题立意”，为同学们的科研规划提供一些参考，并且会对如何申请该导师提出实用的建议！方便大家进行套磁！后续我们也将陆续解析其他大学和专业的导师，欢迎大家关注！

教授是香港城市大学能源与环境学院的杰出学者。她在香港科技大学获得土木及环境工程博士学位,师从张博士(Dr. Zhang),论文研究污水处理系统中Oxic-Settling-Anaerobic工艺对污泥最小化机制的影响,成果备受好评并被广泛引用。自2009年起,安教授在日本东京大学从事可持续发展领域的研究与教学,主持多个聚焦可持续水资源管理和城市发展的科研项目及实地考察。目前担任香港工程师学会会员、韩国注册土木工程师、能源工程师协会会员、注册碳审计师以及国际水协会会员。

研究领域

教授的研究重点是开发可持续水资源技术,包括海水淡化、膜蒸馏和雨水收集利用等。其主要研究方向如下:

• 新兴膜工艺:膜蒸馏(MD)、正渗透(FO)及杂交系统,用于废水营养盐回收和处理;
• 采用MD、FO和吸附淡化(AD)等膜技术的新型海水淡化工艺;
• 优化海水反渗透系统的预处理工艺,去除藻类和控制生物污染;
• 用于去除新兴污染物的纳米复合膜材料;
• 有机、无机、磁性及杂交复合膜的制备;
• 雨水收集与利用技术。

研究分析

Electrospun dual-layer composite membranes for membrane distillation (Journal of Membrane Science)。该研究制备了一种双层纳米纤维复合膜,在膜蒸馏海水淡化过程中展现出优异的通量和抗污染性能。创新性地解决了传统MD膜容易结垢的问题。

Superhydrophobic in-situ woven fabric membrane for membrane distillation (Journal of Membrane Science)。课题组利用商用涤纶织物,通过简便的热压处理和表面涂层改性,开发出一种超疏水织物膜。在30天海水淡化实验中展现优异性能,有望大大降低MD膜的成本。

Thin-film composite forward osmosis membranes with enhanced anti-biofouling property (Water Research)。研制出一款表面接枝抑菌分子的正渗透复合膜,大幅提高膜面抗菌性能,同时保留了优异的脱盐率和水通量。引入仿生概念,为FO膜改性提供新思路。

Treatment of anaerobic digested effluent from a wastewater treatment plant by membrane distillation (Separation and Purification Technology)。首次实现MD工艺处理污水厂厌氧消化液,高效去除氨氮、总磷等污染物,为污水深度处理和污染物回收提供新方案。

A novel electric field assisted membrane separation process for fractionation of protein mixture (Journal of Membrane Science)。原创性地将电场技术与膜分离耦合,建立新型蛋白质混合物分级分离工艺。优化操作参数,获得不同分子量蛋白质的高纯度分离。

Hybrid forward osmosis/membrane distillation integrated with anaerobic fluidized bed bioreactor (AnFBR) for advanced wastewater treatment (Bioresource Technology)。开创性地将FO、MD与AnFBR组合,构建废水深度脱氮除磷与资源化新工艺。实现COD、氮、磷的同步高效去除,回收氨氮制备液体肥料,展现优异的处理性能和经济效益。

项目分析

Development of nanocomposite membranes with superwetting property for membrane distillation。 该项目针对MD工艺在海水淡化中的结垢和湿润问题,采用纳米材料和表面化学修饰等手段,开发具有超浸润特性的纳米复合膜。系统优化制膜工艺,有效提高膜疏水性与孔隙率,大幅提升淡化性能。

Integrated anaerobic fluidized bed membrane bioreactor and membrane distillation (AnFMBR-MD) system for water reclamation and energy recovery from municipal wastewater。 项目构建AnFMBR-MD组合工艺,对城市污水进行深度脱氮除磷和中水回用。MD实现无机盐和营养盐的富集,AnFMBR通过颗粒污泥发酵,使其转化为清洁能源。在节能减排、水质达标等方面取得突破。

A low-energy seawater desalination technology using adsorption-membrane distillation (AD-MD) process。 研发AD-MD耦合海水淡化新工艺。采用高性能吸附剂降低进水盐度,再通过MD实现低能耗脱盐,产水满足饮用水标准。优化AD再生和MD操作条件,使能耗和成本大为降低。填补国内AD-MD低能耗海水淡化技术空白。

研究想法

1. 仿生膜材料的开发:借鉴自然界动植物的超浸润表面结构(如荷叶、水黾等),利用3D打印、电纺丝等技术制备具有特殊亲疏水图案的仿生膜。这种新型膜有望在膜蒸馏海水淡化中实现超低能耗和高抗污染性能。

2. 集成化高效零排放污水处理新工艺:将AnFBR、FO、MD和AD innovatively耦合,实现污水的深度脱氮除磷、中水回用、废盐富集和能源回收。系统优化各单元运行参数和衔接方式,最大限度提升污染物去除和资源回收效率,最终实现污水近零排放。

3. 可再生能源驱动的膜法海水淡化系统:利用太阳能、风能、潮汐能等可再生能源为MD、FO等膜法淡化工艺提供动力和热源。攻克可再生能源波动性与淡化系统匹配性差等瓶颈问题。实现淡化过程低碳化、低成本化,推动能源革命与水资源革命深度融合。

4. 基于纳米复合膜的新兴污染物去除技术:针对抗生素、微塑料等新兴水污染问题,研发对目标污染物具有特异性识别、高吸附容量和快速降解能力的纳米复合膜材料。阐明协同去除机理,优化系统配置,建立简便高效、经济环保的新兴污染物去除新技术。

5. 智慧膜法水处理系统:将人工智能、大数据分析与传统膜法水处理工艺相结合,通过传感器实时监测水质水量参数,结合机器学习算法实现系统的自适应优化控制。提高系统的自动化和智能化水平,降低能耗,减少人工操作,促进传统水处理向Industry 4.0升级换代。

申请建议

1.夯实膜科学基础,掌握实验技能:安教授从事的是典型的实验类研究,因此扎实的膜分离基础理论和动手实验能力是必不可少的。建议学有余力的同学可以先在国内实验室进行一些膜制备和表征的训练,熟悉基本原理和实验流程。同时加强学习高分子材料、表界面化学、传质传热等相关基础课程。

2.追踪前沿,提出original idea:安教授发表的文章多为当前膜领域的research frontiers,代表了该领域的发展方向。因此申请者需要大量阅读近年Membrane Science、Water Research等权威期刊的文章,及时follow领域前沿动态。同时培养敏锐的科研嗅觉,努力提出自己的original idea。申请时如能提出promising且novelty的研究设想,必将给导师留下深刻印象。

3.锻炼英文科研写作能力:申请过程中需要提交PS、research proposal等材料,因此英语科研写作能力很关键。建议多阅读英文文献,并尝试自己动手写综述、文献调研报告等。此外,提前准备一些科研经历的英文材料,如发表的文章、参与的项目等,这些都是很好的writing sample。

4.提前进行学术交流:如有机会,建议申请者提前通过email、学术会议等方式与安教授进行交流。表达自己的学术兴趣和研究设想,展示自己的研究潜力,争取得到导师的positive feedback。如能在申请之前建立良好的互动,无疑会增加申请成功的几率。