水的光電催化研究是一個十分重要、富有挑戰(zhàn)性的課題，在光電池，光催化制氫、水處理等領(lǐng)域具有重大意義。2006年底，張宏忠博士作為國家公派訪問學(xué)者赴澳大利亞格里菲斯大學(xué)環(huán)境學(xué)院從事納米材料光催化方面的研究。在那里，他大膽創(chuàng)新，對水的光電催化過程做了較為全面的研究，創(chuàng)造性地提出了測定水在TiO2表面吸附量的一種新方法，并成功地用于分析吸附動力學(xué)過程及影響因素，得到了澳方課題組的高度評價。盡管留學(xué)時間短暫，但卻讓張宏忠真正地深入到了納米材料研究的前沿領(lǐng)域。
回國后，他很快在實驗室搭建了一個研究納米材料光電催化的實驗平臺，對水的光電催化過程進行了更深入的研究。在此基礎(chǔ)上，他又將納米TiO2光催化與無機分離膜結(jié)合起來，以解決膜運行過程中由于污染而導(dǎo)致水通量不斷衰減的難題。由他主持申報的“二氧化鈦納米膜的制備，表征及性能評價”和“長程有序二氧化鈦復(fù)合分離膜及其光催化性能研究”課題分別獲得2008年教育部科學(xué)技術(shù)研究重點項目和2009年國家自然科學(xué)基金項目資助。
推動科技產(chǎn)業(yè)化
高濃度、高穩(wěn)定乳化含油廢水的處理是長期困擾國內(nèi)化纖行業(yè)的難題。實踐證明，破乳是處理這類廢水的關(guān)鍵技術(shù)，必須設(shè)法消除或減弱乳化劑保護乳化液穩(wěn)定的能力，即破壞油一水界面上的吸附膜，減少分散粒子所帶的同種電荷量，實現(xiàn)油水分離后，還需對水相做深度處理。經(jīng)過反復(fù)地研究，試驗，張宏忠博士提出了“破乳一反滲透膜聯(lián)合處理工藝”，將高效化學(xué)破乳技術(shù)和當(dāng)今新型的膜分離高科技結(jié)合起來，很好地解決了這一難題。他研制的特效破乳劑“DEMUL－B1”可以使這類高濃度、高穩(wěn)定乳化含油廢水得到有效破乳，并已獲得國家授權(quán)發(fā)明專利。特別值得一提的是，由他設(shè)計的破乳罐和膜處理系統(tǒng)能滿足工業(yè)化連續(xù)運行需要，具有能耗低、運行成本低，處理效果好等優(yōu)點，膜出水清澈透明。在此基礎(chǔ)上，他撰寫的學(xué)術(shù)論文Treatment of Waste tilature oil／wstsr emulion by combJbed demulsfflcatlon and reverse OSmosis得以發(fā)表在國際知名期刊Separstion and Purfiicatlbn Technology第63卷第2期上。這充分表明“破乳一反滲透膜聯(lián)合處理工藝”具有創(chuàng)新性，在處理高濃度紡絲工序乳化含油廢水方面達到國際領(lǐng)先水平，符合國家倡導(dǎo)的節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)政策，為化纖行業(yè)清潔生產(chǎn)提供了示范作用及技術(shù)支持，為國家制訂相關(guān)行業(yè)的清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。
產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是科技服務(wù)社會的最終目標(biāo)。目前，這一成果已通過省級鑒定，并在神馬實業(yè)股份有限公司實現(xiàn)工業(yè)化運行，建立起一個示范點和一條生產(chǎn)線，為鄭州輕工業(yè)學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生提供了產(chǎn)學(xué)研的實習(xí)和實驗基地。2005年，這一成果參加了中國鄭州先進適用技術(shù)交流會，榮獲金牌獎；2006年，代表河南省高校參加了深圳國際高新技術(shù)博覽會。
科技要發(fā)展，科技更要遍地開花，服務(wù)社會發(fā)展。我們堅信，有了這種責(zé)任和信念，張宏忠教授一定會為我國科技事業(yè)的發(fā)展做出更多的貢獻!
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