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陈建峰,1965年8月出生于浙江慈溪市,1986年浙江大学本科毕业,1992年在浙江大学获博士学位,1994年6月从浙江大学博士后出站,1994年7月到北京化工大学工作,1996年破格晋升为教授,1997年被评聘为博士生导师。1997年至1998年在美国Case Western Reserve大学化工系任客座教授,1999年至2000年在新加坡南洋理工大学环境科技研究院任研究员。2002年被聘为“长江学者奖励计划”特聘教授,2003年获国家杰出青年基金。
陈建峰现任国家基金委创新研究群体学术带头人,科技部创新团队学术带头人,北京化工大学化工学院院长,纳米材料先进制备技术与应用科学教育部重点实验室主任,教育部超重力工程研究中心主任,国家工业领域“节能减排”总体专家组成员,中国化工学会常务理事兼化学工程专业委员会副主任,中国颗粒学会理事,中国材料学会青年委员会常务理事,Chemical Engineering and Processing: Process Intensification、Particuology、《化工学报》等刊物编委。
陈建峰主要研究方向为:化工过程强化技术、纳米材料技术。他在超重力技术及应用方面取得了具有国际原创性的突出成果,得到美国等国际同行的认同,主要贡献有以下几个方面。
一、多尺度分子混合反应理论与过程强化
复杂多相快速反应体系是一大类受到分子混合与传递控制的重要反应。因分子混合理论的缺乏,长期以来,该类反应成为化工高能耗、高污染的主要根源,过程放大艰难。陈建峰系统研究了分子混合反应工程理论,实验揭示了从宏观尺度到分子尺度的多尺度混合机制,首次发现了多尺度混合过程对反应结晶过程的多极值影响规律,建立了多尺度分子混合反应与结晶理论模型,成功解析了多极值实验现象,提出了分子混合速率的计算方法和分子混合反应器设计原理。基于该理论,发明了超重力、静-动组合集成式,套管式微通道等多项分子混合与反应过程强化新技术,其中前两者技术实现了工业化应用,为复杂多相快速反应体系的强化新技术开发和工程放大,从根源上消除化工高能耗、高污染问题奠定了重要基础。
二、超重力法制备纳米颗粒及其工业化技术
纳米颗粒规模制备是国际前沿研究课题。陈建峰根据前述分子混合反应与结晶理论,发现了超重力环境下分子混合高度强化的特征,原创性地提出和发明了超重力法合成纳米颗粒材料的新方法,获得了粒度小、粒度分布均匀、形貌可控的纳米颗粒材料,构建了超重力法合成平台技术体系和知识产权保护体系,成功合成出无机纳米颗粒、有机药物纳微颗粒等50多个品种颗粒材料;攻克了超重力设备放大、纳米颗粒表面处理和分散、液固分离、动态干燥等工程化关键技术,形成了产业化成套技术,开发建成了国际首条万吨/年级超重力法合成纳米颗粒工业生产线,生产出平均粒度15~30nm、粒度和形貌可调控的纳米碳酸钙产品,具有碳化时间缩短4~6倍、粒度分布窄、生产成本低、质量稳定易控等突出优点,被国际同行评定为:“国际首创和突破性的,技术水平国际领先”。该技术经科技部和对外经贸部联合批准出口,新加坡纳米材料科技公司以数千万元人民币购买了纳米碳酸钙专利技术(2000年) 。利用超重力技术已在中国石油、山西华新、华北制药、浙江新和成等公司建成了10条纳米或超微颗粒产品工业生产线,产品出口欧美等国,预计年产值能力超过7亿元。
三、无机/有机纳米复合材料及其制品工业化技术
纳米复合材料是实现无机纳米颗粒大规模应用的关键。陈建峰基于无机-有机高分子材料界面优化和增韧增强理论,提出了纳米粒子/弹性体/塑料基三元纳米复合材料设计新方法,创制了“核-壳结构”低成本钙基纳米粒子,率先提出了纳米母料法制备纳米复合材料新方法,解决了纳米粒子在聚合物基体中的纳米级分散难题,创制出了塑料、橡胶、纸三大类聚合物基纳米复合材料及其制品技术,与原材料相比,其力学性能和抗老化性能显著提高,呈现出突出的纳米效应,如钙基纳米粒子/PVC复合材料室温冲击强度提高了4.5倍;攻克了系列工业化关键技术,开发建成了数条千吨至万吨/年纳米母料和纳米复合材料制品工业示范线。部级成果鉴定认为该课题“开发了无机/有机纳米复合材料母料法技术,为国内外首创……”。成果已在美欧等国内外成功应用于塑料、橡胶、纸制品的工业化生产中,年产能超过18万吨,近三年累计实现产值约31.8亿元,取得了显著的经济和社会效益。
四、超重力反应与分离过程强化技术及其工业应用
陈建峰领导超重力科研团队,在超重力反应与分离过程强化技术方面进行了十多年的系统性创新研究,建立了超重力环境下的流体流动、分子混合、传递与反应过程强化理论模型,发明了甲醛缩合、磺化、阳离子聚合等反应过程超重力强化新工艺,构建了多相快速反应超重力强化技术平台;拓展了我国特色的超重力分离过程强化技术,发明了CO2气体分离、脱硫、气体除尘、聚合物脱挥等系列新工艺;通过与国际国内大型公司合作,相关技术已在美国DOW化学公司100万吨/年次氯酸、烟台万华公司24万吨/年MDI、中国石化胜利油田采油水处理等大规模生产线中得到了应用,产生了重大的经济效益和国际影响性,具有显著的节能减排效果,如:应用于烟台万华公司MDI合成过程,副产物减少30%、反应进程加快100%等;应用于胜利油田的200万吨/年超重力水脱氧装置,成为世界上第一个实现超重力技术商业化应用的实例。
陈建峰共申请国际发明专利16件(授权2件),国家发明专利80件(授权35件),在Advanced Materials, Biomaterials, AIChE J, CES., IECR.等刊物上发表SCI论文130余篇,被SCI文章引用800余次,H因子15,并出版专著2部,译著1部。作为第一完成人,获国家技术发明奖二等奖(2002),国家科学技术进步奖二等奖(2007)各1次,省部级一等奖3次、二等奖2次,并获第七届国家石油与化学工业优秀科技图书奖一等奖,美国DOW化学研究员基金奖,第八届中国青年科技奖,第八届中国高校霍英东青年教师奖,当选全国优秀教师等。培养博士后5名,博士研究生37名,硕士研究生70名,其中1人获全国百篇优秀博士论文提名奖。
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