日本東北大學博士 材料科學專家 景鎮(zhèn)子

景鎮(zhèn)子，男，1958年11月出生，陜西西安市人，工學博士，教授。1982年1月畢業(yè)于陜西科技大學，畢業(yè)后留校擔任助教和講師。

主要研究方向：水熱合成超低環(huán)境負荷材料、無機固體廢棄物水熱固化及利用、江河淤積泥沙的水熱固化利用、計算機三維模擬HDR地熱發(fā)電系統(tǒng)、油砂重質油的水熱輕質化，以及水熱合成新材料等。

人物簡介

西安市人，工學博士，教授。1982年1月畢業(yè)于陜西科技大學，畢業(yè)后留校擔任助教和講師。1987年取得該校碩士學位。1993年留學日本，1998年在日本東北大學取得工學博士，隨后在日本研究工作近10年(其中澳大利亞新南威爾大學近半年)。2008年初應同濟大學海外全球招聘回材料科學與工程學院工作。主要從事水熱合成超低環(huán)境負荷高機能材料;無機廢棄物水熱固化及利用;江河淤積泥沙的水熱固化再利用;計算機三維模擬HDR地熱體系;油砂重質油的水熱輕質化以及水熱合成新材料等研究。先后在各種學術雜志和學會上發(fā)表論文近50篇，專利3項(中國1項，日本2項)。和日本東北大學合作進行黃河淤積泥沙的綜合利用方面的研究。該研究獲得日本學術振興會資助(1630萬日元)。本人回國半年已申請到國家自然科學基金和上海浦江人才計劃兩項資助。

科研簡介

主要研究方向：水熱合成超低環(huán)境負荷材料、無機固體廢棄物水熱固化及利用、江河淤積泥沙的水熱固化利用、計算機三維模擬HDR地熱發(fā)電系統(tǒng)、油砂重質油的水熱輕質化，以及水熱合成新材料等。

先后在各種學術雜志和學會上發(fā)表論文50余篇，申請發(fā)明專利5項(中國3項，日本2項)其中一項中國專利授權。任Waste Management 和Ind Eng Chem Res 刊物論文評審人。

正在進行的研究：

(1)水熱固化城市生活垃圾灰的資源化利用基礎研究(2009年上海科委基礎研究重點項目);

(2)水熱氧化提高生物柴油耐低溫和抗氧化性(2009年863-探索導向類項目);

(3)光催化從H2S產氫的中空層狀均相納米催化材料的合成研究(2009年上海科委非政府間國際合作項目);

(4)水熱合成超低環(huán)境MESO多孔體的基礎研究(2008年國家自然科學基金，面上項目);

(5)低溫水熱合成節(jié)能環(huán)保多孔建筑材料的基礎研究(2008年上海市浦江人才計劃項目);

(6)水熱合成超低環(huán)境負荷材料的基礎研究(2008年同濟大學985工程科技創(chuàng)新平臺);

(7)構筑黃河淤積泥沙綜合利用系統(tǒng)的學術調查(原文日語)(2007年日本學術振興會，基盤研究，B，外學術調查)。

主要研究的思路及內容：

1.不消耗電能的空調材料：建筑能耗在我國已占總能耗的1/3。另據國家發(fā)改委的最新數據，我國單位建筑面積的耗能量約為發(fā)達國家的3倍，但其舒適度還遠不如人。說明建筑節(jié)能減排在我國有非常大的空間。節(jié)能減排早已不是簡單意義上的節(jié)能，即節(jié)能又安全舒適才是我們的最終目標。 窯洞具有不用空調也冬暖夏涼的特性，它主要是由于土本身固有的納米級細孔的保溫調濕特性所致。本研究擬模擬窯洞的這種冬暖夏涼特性，以我國大量存在的黃土以及從黃土高原沖刷而下的黃河沉積泥沙為原料，研究利用水熱技術在不破壞土固有的微細孔前提下低溫(小于200℃)合成保溫好濕度可自動調節(jié)以及對VOC等有害氣體具有吸附和分解的多介孔材料的合成機理。該研究有望為開發(fā)研制不用(或接近不用)空調也冬暖夏涼的建材，為建造高樓大廈式的現代“窯洞”打下基礎。有望為我國乃至全球的節(jié)能減排開辟新途徑。

2.不產生污泥的水處理吸附材料：21世紀是水的世紀。污泥污水處理的產物。目前我國每年產生的干污泥量約為1億噸(2004年)。隨著污水處理量的增加污泥還在不斷增加。水處理中的污泥減量化已成為當務之急。水稻田的土由于本身存在大量的微細孔，且微細孔內存在的大量各種微生物以及酶有吸附，發(fā)酵和分解作用，所以被稱為天然的高級吸附材。本研究擬模擬稻田土的這種特性，研究水熱合成從介孔(MESO)到大氣孔(MACRO)多級配，孔內亦可載入從酶到微生物同時具有離子交換以及對重金屬有吸附作用的超多孔材料。水熱合成耗能低，其產品可為高性能和不產生污泥的水質凈化系統(tǒng)的低環(huán)境負荷材料。微生物活性最大限度發(fā)揮的生物親和材料可以作為高吸附分解水凈化用材，該材料也可以最大限度地削減處理污泥產出量。

3. 無機廢棄物的水熱固化再利用：水熱固化溫度低(小于200oC)耗能少，是傳統(tǒng)的燒成墻地磚的1/6。且可以將廢棄物固化成既強度高(大于普通水泥制品)又無重金屬溶出的制品。已經進行了水熱固化生活垃圾灰，粉煤灰，煉鋼廢渣，廢陶瓷，玻璃渣，水處理污泥以及黃河淤積泥沙等的方面研究。為了減少固化成本以及更有效地利用廢棄物，又研究開發(fā)了添加廢物來固化另一種廢物的新方法，并取得了好的結果。該方法改變了以前通過添加有用物質(例如，石灰，水泥和石英等)水熱固化無機廢棄物的方法。例如利用煤炭粉煤灰為添加劑來固化煉鋼礦渣，以及煉鋼礦渣為添加劑固化生活垃圾灰等，實現了100%的廢棄物固化。

4. 計算機3D模擬HDR地熱發(fā)電：在能源緊缺，環(huán)境污染的今天，綠色能源的開發(fā)及應用已勢在必行。綠色能源主要為太陽能，風能和地熱能。地熱能雖有一次開發(fā)費用高的缺點，但它又有不易受自然環(huán)境條件影響的優(yōu)點。所以受到了美國，歐洲和日本的極大關注。美，歐和日的地熱能開采為熱干巖石(Hot Dry Rock)的地熱抽出。即首先人工水壓破碎在地下的熱巖石上制造出很多微細裂紋，然后從一個井(注入井)灌涼水，該涼水經過熱巖石的人工微細裂紋就被加熱，被加熱的熱水再從另一個井(生產井)抽出，利用循環(huán)熱水連續(xù)發(fā)電的系統(tǒng)。本研究主要是計算機模擬在地下高溫高壓的條件下，巖石和水的反應(裂紋要變化)以及地下熱應力(巖石的熱脹冷縮)對地下微細裂紋以及若干年后地對HDR系統(tǒng)熱抽出(流量，溫度和壓強等)的影響。該計算機軟件已達世界地熱界的頂級水平。其指標(巖石和水的反應以及熱應力對地下熱能抽出的影響)的三維模也只能在該軟件上實現。我國在該研究上尚屬空白。

5. 超臨界水熱反應的重油輕質化研究：在原油價格不斷攀升，石油等能源面臨枯竭的今天，作為次時代的能源-油砂的利用已勢在必行。沙特阿拉伯以及加拿大均有著龐大的油砂資源。據說其埋藏量夠全世界用200年以上。利用加拿大的SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage)實用技術從油砂中提取的重質油(Bitumen)粘度大，不能用管道運輸。利用水熱技術可使重油輕質化。這樣不但可利于管道輸送而且也利于石油的加工制造。國內在此研究上尚處于空白，急需研究開發(fā)。 6. 水熱新材料合成：根據珍珠的形成機理，研究用碳酸鈣等材料在水熱條件下制作人造珍珠裝飾材的研究。研究水泥產品上施陶瓷釉的機理。900oC釉燒后的上釉水泥制品經水熱處理后的強度比實際(不經水熱處理)的水泥制品的還強。這樣的產品具有強度高，變形小以及外觀美觀的特點。日本已用于高級別墅的建設上。

發(fā)表文章

Z. Jing, F. Jin, N. Yamasaki, H. Maeda, E H. Ishida,Utilization of riverbed sediments by hydrothermal solidification and its hardening mechanism”, J. Environ. Manage. 2008.

Z. Jing, F. Jin, T. Hashida, N. Yamasaki, and E. H. Ishida, Influence of additions coal fly ash and quartz on hydrothermal solidification of blast furnace slag, Cement Concrete Res.38 (2008) 976-982.