基本情况:
1973年8月出生,成人影院
教授/广州学者特聘教授/百人计划学术带头人,博士/博士后/博士生导师,教育部新世纪优秀人才,国际先进材料协会会士(FIAAM,Fellow of IAAM)、国际科学组织Vebleo协会会士(Vebleo Fellow),美国肯特州立大学访问学者,曾任学院副院长;入选斯坦福大学2024年全球“终身科学影响力排行榜”、2022-2024年全球前2%顶尖科学家。
专 业:化学工艺/材料化学与物理
研究领域:材料化学工程、清洁工艺与资源化工
办 公 室:行政西楼前座313室
电子邮件:[email protected]
研究方向:
1. 高性能环境净化材料,包括多孔金属氧化物及其复合材料、多孔生物质基碳材料的清洁制备、形貌控制及其环境净化性能研究。
2. 以绿色原料、过程强化和新型高效吸附剂(新污染物、重金属离子和CO2等)、催化剂和清洗剂为基础的清洁工艺和精细化学品制备技术;
3. 化工矿产、化工废弃物的处理、节能减排和高效资源化利用。
科研、教学和人才培养业绩:
围绕环境净化材料的清洁制备、化工废弃物的减排和综合利用,提出了化学诱导自转变、水热种分等制备高附加值多孔两性金属氧化物的新方法;开发的高效稠油垢清洗剂实现工业化应用。主持包括国家自然科学基金和企业委托项目等各类项目30余项;发表论文249篇,包括Angewandte Chemie-International Edition, AICHE Journal, Chemical Engineering Science, Chemistry of Materials, Applied Catalysis B, Chemical Engineering Journal和Journal of Hazardous Materials等SCI期刊论文175篇(Top期刊76篇,IF>10.0以上35篇,9篇论文曾入选ESI高被引论文,传统三大化工期刊8篇);论文被谷歌学术引用9273次,被SCI引用8174次、个人h指数47、单篇最高引用539次;2篇论文分获湖北省自然科学优秀学术论文二等奖、三等奖;2024年进入斯坦福大学全球“终身科学影响力排行榜”、2022-2024年连续3年入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家(World's Top 2% Scientists)榜单,2022年、2023年分列成人影院
入选名单的第11位、第12位;获授权中国发明专利51项、实用中国新型专利2项、美国发明专利1项;获湖北省科技进步奖三等奖1项、国际先进材料协会2024年先进材料奖、国际先进材料协会2022年度科学家奖。在2021年10月国内全球学者库网站(//www.globalauthorid.com/)公布的“全球顶尖前10万科学家排名”中位列74392位。
从事研究生《高等分离工程》等和本科生《化工原理》、《化工原理实验》、《化学工艺学》等课程的教学工作。指导本科生获全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛一等奖2项、二等奖2项,湖北省大学生科研成果奖一等奖1项,湖北省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖1项,湖北省优秀学士学位论文7篇,湖北省大学生化学(化工)学术创新成果报告会一等奖1项、二等奖4项、三等奖1项。获湖北教学成果奖三等奖2项(1项排名第1、1项排名第2)、广东省学位与研究生教育学会优秀教育成果奖1项;副主编《化工原理实验》教材1部。
主要学术任职:
1. 兼任国际先进材料协会中国区理事、中国化工学会化学工程专业委员会委员、全国材料与器件科学家智库环境材料专家委员会常务委员、广东省化工学会副理事长、广东省材料研究学会常务理事、广州市化学化工学会副理事长,为中国化学会高级会员和中国化工学会会员;
2. Journal of Encapsulation and Adsorption Sciences和《广州化工》编委,任JACS, Energ. Environ. Sci., Nano Energy, ChemComm, J. Mater. Chem. (A), 化工学报等80余种国内外期刊的审稿人;
3.为国家科技奖、国家重点研发计划、国家高层次人才特殊支持计划、国家自然科学基金、教育部学位中心、国家留学基金、中国博士后科学基金、高等学校博士学科点专项科研基金、湖南省/江西省/山东省/河南省/广东省等自然科学基金和科技计划项目等评审专家。
教育经历:
1. 2002.9-2005.7,就读于中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室化学工艺专业,导师中国工程院张懿院士、李会泉研究员,获工学博士学位;
2. 1999.9-2002.6,就读于中国石油大学(北京)化工学院环境化工专业,获工学硕士学位,导师吴芳云教授、陈进富教授;
3. 1991.9-1995.6,就读于武汉化工学院(现武汉工程大学)化工系化工工艺专业,获工学学士学位。
工作经历:
1. 2017.6-至今,成人影院
百人计划学术带头人、广州学者特聘教授(2022.5)、博士生导师、副院长(2017.5-2021.2),期间2019年10月在新加坡南洋理工大学参加“成人影院
高水平大学学分制改革及学科建设”研讨班。
2. 2005.7-2017.5,武汉理工大学化学化工与生命科学学院教授(2012.9)、博士生导师(2015.10)、硅酸盐建筑材料国家重点实验室教授级固定研究人员(2014.1)、院长助理(2014.6-2016.2)、教授会副主任(2015.4);副教授、院实验中心主任(2006.3)、硕士生导师(2007.7)、《化工原理实验》精品课程教学名师(2011.9)、青年拔尖人才(2016)。
3. 2009.10-2010.10,美国Kent State University化学系MietekJaroniec教授课题组访问学者;2008.9-2009.1,四川外国语学院出国培训部学员;
4. 2007.4-2009.9,武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室博士后,合作导师为欧洲科学院院士、国家杰出青年基金获得者余家国教授;
5. 1995.7-2002.5,汉江师范学院化学系化工工艺专业教师,历任助教、讲师、班主任和系团总支书记。
主要荣誉:
1. 教育部新世纪优秀人才,2013年;
2. 国际先进材料协会会士(FIAAM,Fellow of IAAM)、国际科学组织Vebleo协会会士(Vebleo Fellow,2022年);
3. 国际先进材料协会2024年先进材料奖(Advanced Materials Award)、2022年度科学家奖(IAAM Scientist Medal);
4. 2021年度广东省学位与研究生教育学会优秀教育成果奖,新工科理念下工程硕士研究生工程创新能力的培养,排名第1;
5. 广州市优秀专家,2019年;
6. 武汉市黄鹤英才(科技计划),2016年;
7. 科学中国人2017年度人物(化工冶金领域);
8. 硼改性聚异丁烯丁二酸酯类高性能乳化剂的合成新工艺,2015年,湖北省科技进步奖三等奖,排名第4;
9. “Weiquan Cai, Jiaguo Yu, Mietek Jaroniec. Template-free synthesis of hierarchical spindle-like γ-Al2O3 materials and their adsorption affinity towards organic and inorganic pollutants in water. J. Mater. Chem. 2010, 20, 4587-4594”,2012年,湖北省自然科学优秀学术论文二等奖,排名第1;
10. 面向卓越工程师培养的化学工程与工艺专业人才培养模式的改革与实践. 2018年,湖北省高等学校教学成果奖三等奖,排名第1;
11. 化工基础实验创新教学平台的构建与实践. 2013年,湖北省高等学校教学成果奖三等奖,排名第2;
12. 2018年第十一届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛决赛一等奖,FCC废催化剂的减排与高效节能利用,指导教师;
13. 2017年第十届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛决赛一等奖,花生壳基新型磁性材料处理重金属废水,指导教师;
14. 2016.12湖北省化学化工学会“先进工作者”,2013.12湖北省化学化工学会第九届先进工作者。
15. 2016.12,入选武汉理工大学“15551人才工程”青年拔尖人才第一层次。
主要在研项目:
1. 多尺度功能基元构筑的硅铝氧化物复合薄膜的高效吸附机理,国家自然科学基金面上项目,2024.1-2027.12,负责人;
2. 拟薄水铝石空心微球无模板绿色合成策略的调控机制研究,广东省自然科学基金面上项目,2024.1-2026.12,负责人;
3. 铝酸钠溶液晶种分解析出介孔拟薄水铝石/γ-Al2O3微球的结构调控及其加氢性能,国家自然科学基金面上项目,2020.1-2023.12,负责人;
4. 坚果壳基磁性碳微球的一步水热法制备及其电镀废水处理性能,广东省自然科学基金面上项目,2021.01-2023.12,负责人;
5. 室温下双水解反应快速可控制备介孔η-Al2O3微球的作用机制,广东省自然科学基金面上项目,2019.10-2022.9,负责人。
代表性研究成果:
[1] Xiuyang Lu, Yujing Wu, Xuanjun Wu*, Zhixiang Cao, Xionghui Wei, Weiquan Cai*. High-throughput computational screening of porous polymer networks for natural gas sweetening based on neural network. AIChE Journal, 2021, 68(1), e17433. (化工三大期刊,被引19次)
[2] Huanhuan Xia, Haihong Huang, Jun Zeng, Chengxiong Dang*, Weiquan Cai*. Promotion effect of Zr on the dendritic layered Ni/CeO2 catalyst for methane dry reforming. Chemical Engineering Science, 2025, 302, 120890. (化工三大期刊,被引5次)
[3] Dan Zhou, Chengxiong Dang, Xiaopeng Chen, Linlin Wang*, Weiquan Cai*. Characterization and theoretical calculations as powerful compensators for kinetics in the study of heterogeneous catalytic mechanisms on esterifying carboxylic acid. Journal of Catalysis, 2025, 443, 115967.
[4] Dan Zhou, Haihong Huang, Wanwen Liang, Xuanjun Wu, Chengxiong Dang*, Weiquan Cai*. Balancing the carbon formation and removal by regulating Zr doping within CeO2 nanotube-supported-Ni catalysts for deriving the superior stability in low-temperature dry reforming of methane. Energy Conversion and Management, 2024, 322, 119140. (被引3次)
[5] Jingxun Zhou, Chengxiong Dang*, Weiquan Cai*. High-purity hydrogen production from biogas by sorption-enhanced steam reforming over Ni-MgO-CaO bifunctional catalyst with paper fiber as template. Separation and Purification Technology, 2024, 339, 126724. (被引10次).
[6] Wanwen Liang, Zhijia Luo, Dan Zhou, Zewei Liu*, Xingchuan Wei, Weiquan Cai*. Granular nitrogen-doped carbons with ultra-high C2H2/CO2 adsorption selectivity for C2H2 purification. Chemical Engineering Journal, 2023, 461, 141980. (被引8次)
[7] Zhijia Luo, Xiong Peng, Wanwen Liang*, Dan Zhou, Chengxiong Dang, Weiquan Cai*. Enhanced adsorption of roxarsone on iron-nitrogen co-doped biochar from peanut shell: synthesis, performance and mechanism. Bioresource Technology, 2023, 388, 129762. (被引23次)
[8] Xiuyang Lu, Zhizhong Xie, Xuanjun Wu*, Mengmeng Li, Weiquan Cai*. Hydrogen storage metal-organic framework classification models based on crystal graph convolutional neural networks. Chemical Engineering Science, 2022, 259, 117813. (被引37次)
[9] Chengxiong Dang*, Wenwen Yang, Jingxun Zhou, Weiquan Cai*. Porous Ni-Ca-Al-O bi-functional catalyst derived from layered double hydroxide intercalated with citrate anion for sorption-enhanced steam reforming of glycerol. Applied Catalysis B-Environmental, 2021, 298, 120547. (被引44次)
[10] Ting Zhou, Yihua Yin*, Weiquan Cai*, Haibo Wang, Lihong Fan, Guanghua He, Jingli Zhang, Mengqing Jiang, Jinsheng Liu. A new antibacterial nano-system based on hematoporphyrin-carboxymethyl chitosan conjugate for enhanced photostability and photodynamic activity. Carbohydrate Polymers, 2021, 269, 118242. (被引34次)
[11] Junwu Chen, Xudong Li, Weiquan Cai*, Yingxian Shi, Xiang Hui, Zhijun Cai, Wei Jin, Jiajie Fan. High-efficiency extraction of aluminum from low-grade kaolin via a novel low-temperature activation method for the preparation of poly-aluminum-ferric-sulfate coagulant. Journal of Cleaner Production, 2020, 257, 120399. (被引24次)
[12] Chirag B. Godiya*, Weiquan Cai*. Functional biobased hydrogels for the removal of aqueous hazardous pollutants: Current status, challenges, and future perspectives. Journal of Materials Chemistry A, 2020, 8, 21585-21612. (被引132次)
[13] Pei Liu, Weiquan Cai*, Jiahao Wei, Zhijun Cai, Mengyuan Zhu, Bowen Han, Zhichao Yang, Junwu Chen, Mietek Jaroniec*. Ultrafast preparation of saccharide-derived carbon microspheres with excellent dispersibility via ammonium persulfate-assisted hydrothermal carbonization. Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7, 18840-18845. (被引48次)
[14] Ying Zhang, Jiabin zhou*, Xin Chen, Luo Wang, Weiquan Cai*. Coupling of heterogeneous advanced oxidation processes and photocatalysis in efficient degradation of tetracycline hydrochloride by Fe-based MOFs: synergistic effect and degradation pathway. Chemical Engineering Journal, 2019, 369: 745-757. (被引539次)
[15] Shoute Zhang, Weiquan Cai*, Jiaguo Yu, Changchun Ji, Ning Zhao. A facile one-pot cation-anion double hydrolysis approach to the synthesis of supported MgO/γ-Al2O3 with enhanced adsorption performance towards CO2. Chemical Engineering Journal, 2017, 310, 216-225. (被引45次)
[16] Lei Luo, Weiquan Cai*, Jiabin Zhou, Yuanzhi Li. Facile synthesis of boehmite/PVA composite membrane with enhanced adsorption performance towards Cr(VI). Journal of Hazardous Materials, 2016, 318, 452-459. (被引64次)
[17] Weiquan Cai*, Lijun Tan, Jiaguo Yu, Mietek Jaroniec*, Xiaoqin Liu, Bei Cheng, Francis Verpoort. Synthesis of amino-functionalized mesoporous alumina with enhanced affinity towards Cr(VI) and CO2. Chemical Engineering Journal, 2014, 239, 207-215. (被引139次,美国科技媒体VerticalNews新闻版块进展报道文章)
[18] Weiquan Cai, Jiaguo Yu*, Chokkalingam Anand, Ajayan Vinu, Mietek Jaroniec*. Facile synthesis of ordered mesoporous alumina and alumina-supported metal oxides with tailored adsorption and framework properties. Chemistry of Materials, 2011, 23(5), 1147-1157. (被引292次)
[19] Weiquan Cai, Jiaguo Yu*, Sihai Gu, Mietek Jaroniec*. Facile hydrothermal synthesis of hierarchical boehmite: sulfate-mediat ed transformation from nanoflakes to hollow microspheres. Crystal Growth & Design, 2010, 10(9), 3977-3982. (被引149次)
[20] Weiquan Cai, Jiaguo Yu*, Bei Cheng, Bao-Lian Su, Mietek Jaroniec*. Synthesis of boehmite hollow core/shell and hollow microspheres via sodium tartrate-mediated phase transformation and their enhanced adsorption performance in water treatment. Journal of Physical Chemistry C, 2009, 113(33), 14739-14746. (被引225次)
专利(10件及以内):
[1] Weiquan Cai, Yihong Jiang. "Core-shell structure polymer magnetic nanospheres with high Cr(VI) adsorption capacity, preparation method and application."U.S. Patent No.11679374, U.S. Patent and Trademark Office, 20 June 2023.
[2] 蔡卫权,梁淑铃,罗志佳, 彭雄,李志远,罗梦玲,谢红梅. 一种磷酸功能化海藻酸钠复合材料及其制备与应用. ZL 202111147716.0, 授权时间: 2024-03-29.
[3] 蔡卫权, 罗梦玲. 一种温和条件下稳定制备拟薄水铝石的方法. ZL 202111195684.1, 授权时间: 2023-09-22.
[4] 蔡卫权,彭雄,罗志佳,党成雄,韦星船. 一种空心球状超结构碳材料及其制备方法和应用. ZL 202211061464.4, 授权时间: 2023-10-24.
[5] 蔡卫权,梁淑铃,党成雄. 一种纳米海绵负载磷酸改性壳聚糖复合材料、制备方法及其应用. ZL 202210741043.X, 授权时间: 2023-11-10.
[6] 蔡卫权, 周金鹏. 一种温和的C、N掺杂改性γ-AlOOH载体的制备方法及其应用. 授权专利号: ZL 202110223168.9, 授权时间: 2023-04-14.
[7] 蔡卫权, 杜超, 李文杰. 一种双水相体系温和制备拜尔石微球的方法. ZL 202010267387.2. 授权时间: 2023-03-28.
[8] 蔡卫权, 杨志超. 一种η-Al2O3微球及其制备方法和应用. 授权专利号: ZL201910379852.9,授权时间: 2022-01-04.
[9] 蔡卫权, 周金鹏, 刘丽强. 一种拟薄水铝石微球的制备方法及其应用. 授权专利号: ZL 201911110581.3,授权时间: 2022-02-18.
[10] 蔡卫权, 朱梦媛, 刘丽强. 一种生物质基活性炭微球及其制备方法和应用, 授权专利号: 201910359643.8,授权时间: 2022-03-03.
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