曹帆

职称：副教授

性别：男

职务：化学工程系教师党支部书记

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工作学习经历

主讲课程

本科生：《化工原理》《化工设备机械基础》《化工原理实验》《化工专业实验》

研究生：《分离工程选论/高等分离工程》《膜科学与技术》

研究方向

新型功能膜材料设计与应用：以膜结构精准调控与功能化改性为核心，面向工业废水处理、稀土分离、废旧锂离子电池有价金属回收及CO₂捕获转化等需求。重点开发萃取凝胶膜，实现重金属及稀土离子的选择性分离与电池浸出液金属回收；采用静电纺丝制备结构可控纳米纤维膜，经功能化改性增强吸附性能，用于金属富集。同时开展膜法CO₂捕集传质强化与膜基催化材料设计，构建从材料设计、结构调控到应用验证的完整研究体系。

基于AI驱动的分离体系的高效构建与精准分离：聚焦AI驱动分离体系，融合机器学习、分子动力学模拟与智能优化，面向废水处理、稀土分离、电池金属回收、气体分离及催化转化，系统开展多尺度理论建模、膜性能智能预测与逆向设计、分离过程动态模拟与参数优化，以及数据驱动的传质调控与选择性分离策略。实现从经验试错向数据驱动的范式转型，为稀土、电池金属及污染物等目标组分精准分离提供理论支撑与技术路径。

主要学术成果

围绕新型功能膜材料的设计及其在工业废水处理中的界面传质与分离强化，先后获国家自然科学基金青年项目、湖南省自然科学基金区域联合项目、湖南省教育厅优秀青年项目等资助；在萃取凝胶膜和静电纺丝纳米纤维膜的构筑以实现工业废水中重金属的高效分离与回收、膜法CO₂捕获传质强化与膜基催化材料等方面取得了一系列研究成果。在J. Membrane. Sci., Ind. Eng. Chem. Res., J. Environ. Chem. Eng., J. Org. Chem等化学化工领域高水平期刊发表论文近20篇；申请国家发明专利2项（授权1项）；获湖南省科技进步二等奖1项。主持湖南省教学改革研究项目1项；主持《化工原理》校级智慧课程1门；参编《化工专业综合与设计实验》教材一部；获湖南省高等教育教学成果二等奖1项，指导学生获全国大学生化工设计竞赛国家二等奖等省级以上奖励10余项。

承担项目：

1. 疏水性界面增强型中空纤维支撑萃取凝胶膜制备及工业废水中重金属分离研究，湖南省自然科学基金区域联合基金项目（2025JJ70270），主持，2025/01-2027/12。

2. 中空纤维支撑聚硅氧烷基萃取凝胶膜制备及分离回收工业废水中重金属研究，国家自然科学基金青年项目（22008061），主持，2021/01-2023/12。

3. 疏水性中空纤维膜接触器耦合有机胺捕获剂强化CO2传质分离过程的研究，湖南省教育厅优秀青年项目（19B246），主持，2019/09-2022/09。

4. 工程教育专业认证背景下地方高校学科竞赛与科研项目双驱动模式的化工类课程教学改革研究与实践，湖南省教学改革研究项目（HNJG 2022 0899），主持，2022.06.-2025.06。

代表性论文：

1. Fan Cao, Hongxia Gao^∗, Hao Ling, Yangqiang Huang, Zhiwu Liang^∗, Theoretical modeling of the mass transfer performance of CO₂ absorption into DEAB solution in hollow fiber membrane contactor. Journal of Membrane Science, 2020, 593, 117439.

2. Fan Cao ^1,*, Jinli Wu ¹, Guilin Dai , Jing Gao , Quan Zhou , Panliang Zhang , Biquan Xiong *, Kewen Tang*, Electrospun porous polyacrylonitrile nanofibrous membrane grafted with branched polyethyleneimine for efficient adsorption of Cu²⁺ and Pb²⁺ from polluted water. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2024, 12(6), 114424

3. Fan Cao, Hongxia Gao,* Haipeng Li, and Zhiwu Liang*, Experimental and Theoretical Studies on Mass Transfer Performance for CO₂ Absorption into Aqueous N,N‑Dimethylethanolamine Solution in the Polytetrafluoroethylene Hollow-Fiber Membrane Contactor. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2018, 57, 16862-16874.

4. Biquan Xiong,* Chonghao Shi, Yining Ren, Weifeng Xu, Yu Liu, Longzhi Zhu,* Fan Cao,* Ke-Wen Tang, and Shuang-Feng Yin, Zn-Catalyzed Dehydroxylative Phosphorylation of Allylic Alcohols with P(III)-Nucleophiles. The Journal of Organic Chemistry, 2024, 89(5), 3033-3048.

5. Shipan Xu, Biquan Xiong^⁎, Minjing Yuan, Weifeng Xu, Renfeng Cao^⁎, Fan Cao^⁎, Longzhi Zhu^⁎, Shuang-Feng Yin^⁎ Synthesis of Layered Copper-Based 2D-MOFs for Enhanced Catalytic Regioselective Phosphorylation of Alkynes and P-H Bonds. Advanced Synthesis & Catalysis, 2025, 367, e202401414 (1 of 10).

6. Biquan Xiong,* Lulu Si, Yu Liu, Weifeng Xu, Tao Jiang, Fan Cao,* Ke-Wen Tang,and Wai-Yeung Wong*. Metal-free, Phosphoric Acid-catalyzed Regioselective 1,6-Hydroarylation of para-Quinone Methides with Indoles in Water. Chemistry-An Asian Journal, 2022, 17, e202200042 (1 of 13).

7. Fan Cao, Hongxia Gao^⁎, Ge Gao, Zhiwu Liang^⁎, Mass transfer performance and correlation for CO₂ absorption into aqueous 1-Dimethylamino-2-propanol (1DMA2P) solution in a PTFE hollow fiber membrane contactor. Chemical Engineering & Processing: Process Intensification, 2019, 136, 226-233.

申请及授权专利：

1. 熊碧权，尚文丽，许卫凤，唐课文，朱龙志，曹帆，刘宇，一种制备α-二芳基甲基取代酮类化合物的方法，ZL202310019132.8

2. 曹帆，吴金丽，戴桂林，唐课文，一种支链聚乙烯亚胺接枝多孔聚丙烯腈纳米纤维膜吸附剂的制备方法及应用，202410021677.7

获奖情况：

1. 唐课文，郑淑琴，张盼良，张岑，曹帆，许卫凤，万焱波，李立军，许俊东，曹兢，高活性助催化剂增产FCC轻烯烃技术及应用, 湖南省科技进步二等奖

2. 张盼良、李安、曹帆、马英楠、唐课文、周从山、刘坤、许文苑、钟明，三环递进 产教融合：地方高校化学化工类 应用型人才培养的创新与实践，湖南省高等教育教学成果二等奖。

个人简介

曹帆，1990年出生，湖南岳阳人，副教授，硕士生导师。2013年本科毕业于湖南师范大学化学化工学院化学工程与工艺专业，同年考入湖南大学化学化学化工学院化学工程与技术专业硕博连读，2019年获工学博士学位。2019年7月进入湖南理工学院化学化工学院工作，2022年12月晋升副教授、先后入选岳阳市科技特派专家；全国高校“双带头人”教师党支部书记“强国行”专项行动团队负责人，湖南省普通高校青年骨干教师培养对象，获湖南省科技进步二等奖1项，湖南省高等教育教学成果二等奖1项。2025年12月至今任化学工程系教师党支部书记。