马沧海 教授 博士 辽宁省 研究领域: 精细化工 研究方向: 膜材料功能化设计与合成:聚合物,碳分子筛,金属有机骨架材料(MOFs),二维材料等; 膜设计与制备:混合基质膜,中空纤维膜制备及形成机制,复合中空纤维膜等; 中空纤维膜组件设计与组装:中空纤维膜纺丝技术,及膜组件设计、组装与测试; 气体膜分离技术:CO2捕获,天然气浓缩,空气分离,氢气提纯,烯烃/烷烃分离等 所在单位: 大连理工大学

基本信息

所在单位:
大连理工大学
机构细分:
化工学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
2008.8~2012.12 佐治亚理工学院 化学工程 博士
2006.9~2008.6 华中科技大学 机械电子工程 硕士
2002.9~2006.6 华中科技大学 应用化学 学士
工作经历:
2020.3~至今 大连理工大学 教授
专家介绍:
马沧海,教授,博士生导师,现任大连理工大学化工学院化学工程系副系主任。入选国家级青年人才、辽宁省“兴辽计划”青年拔尖人才、“兴辽英才”博士后储备项目。2006、2008年先后获华中科技大学本科、硕士学位,2012年获美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)化学工程博士学位。博士师从世界著名膜科学家、美国工程院院士William Koros教授,致力于先进膜材料、膜分离技术及其工业应用研究。主要工作以第一或通讯作者发表在Nat. Commun. (2篇)、Adv. Funct. Mater.、AIChE J./Chem. Eng. Sci./Ind. Eng. Chem. Res. (化工三大TOP刊3篇)、Small (2篇)、ACS Appl. Mater. Interfaces、ChemSusChem、J. Membr. Sci. (11篇)等期刊,申请31余项专利,授权7项中国专利、5项美国专利。长期担任Nat. Sustain.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、J. Membr. Sci.、Sep. Purif. Technol.等国际学术期刊审稿人,现任《Green Energy & Environment》、《Advanced Membrane》期刊青年编委。
专家荣誉:
·国家级青年人才(2020)
·辽宁省“兴辽英才”博士后储备项目(2024)
·IChemE & CCST杰出青年科学家奖(2023)
·Results in Engineering工程前沿杰出青年科学家奖(2023)
·ISPT国际分离纯化技术大会青年膜科学家奖(2022)
·第一届中国科技青年论坛三等奖(2022)
·大连理工大学学术成果奖励(科技)二等奖(2022,排名1)
·大连理工大学化工学院青年教师讲课竞赛一等奖(2022)
·辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才(2021)
·大连市高端引进人才(2021)
·大连理工大学星海青千A(2020)
·香港蒋震海外奖学金

科研能力

研究领域:
精细化工
研究方向:
膜材料功能化设计与合成:聚合物,碳分子筛,金属有机骨架材料(MOFs),二维材料等;
膜设计与制备:混合基质膜,中空纤维膜制备及形成机制,复合中空纤维膜等;
中空纤维膜组件设计与组装:中空纤维膜纺丝技术,及膜组件设计、组装与测试;
气体膜分离技术:CO2捕获,天然气浓缩,空气分离,氢气提纯,烯烃/烷烃分离等
英文标签:
Gas Separation;Mixed Matrix Membranes;Hollow Fiber;Metal-organic Framework;Plasticization;Polymers Of Intrinsic Microporosity;Co2 Plasticization;Membranes;Gas Separations;Hydrogen Bonding
论文著作:
[1]   Y. Sun, C. Ma*, et. al., Ultra-selective carbon molecular sieve membranes derived from carboxylated polymer of intrinsic microporosity for hydrogen and air separation,  AIChE Journal, 2025, under review
[2]   P. Niu, C. Ma*, et. al., Mixed matrix membranes based on benzimidazole-modulated MOFs for enhanced CO2 capture and H2 separation, Ind. Eng. Chem. Res., 2025, under revision
[3]   Y. Liu, Y. Sun, F. Sun, H. Li, J. Guan, L. Bai, Z. Gao, T. Li, F. Fan, G. He, C. Ma*, High-performance ester-crosslinked Polymers of Intrinsic Microporosity Membranes with Enhanced CO2 Selectivity and Plasticization Resistance, Sep. Purif. Technol., 364 (2025) 132447
[4]   S. Wang, J. Zhang, Y. Sun, F. Fan, Q. Zhao, G. He, C. Ma*, Thermally rearranged polyimide membranes incorporating triptycenes for improved CO2 capture and hydrogen separation, Sep. Purif. Technol., 364 (2025) 132302
[5]   H. Li,  Y. Sun, J. Guan, L. Bai, T. Li, F. Sun, Y. Liu, G. He, C. Ma*, Amidoxime-functionalized PIM-1 Incorporating Defect-engineered ZIF-8 for Enhanced Propylene/Propane Separation and Plasticization Resistance, J. Membr. Sci.,722 (2025) 123907
[6]   J. Guan, Y. Sun, Z. Gao, L. Bai, T. Li, F. Fan, H. Li, F. Sun, Y. Liu, G. He, C. Ma*,  Carbon Molecular Sieve Membranes Derived From Dual-Cross–linked Polybenzimidazole for Enhanced H2/CO2 Separation, Small 2025, 2412158
[7]   Z. Gao, Y. Sun, L. Bai, T. Li, J. Guan, F. Sun, F. Fan, G. He, C. Ma*, Tuning fluorination of carbon molecular sieve membranes with enhanced reverse-selective hydrogen separation from helium, Small 2025, 2411664
[8]   Y. Sun, X. Bi,  T. Li, F. Fan, Z. Gao, Y. Liu, J. Guan, F. Sun, H. Li, G. He, C. Ma*, Mixed matrix membranes incorporating bromine functionalized UiO-66 in the Tröger's base polymer for enhanced CO2 capture, Chem. Eng. Sci., 306 (2025) 121230
[9]   F. Fan, Y. Sun, L. Bai, T. Li, Z. Gao, G. He, C. Ma*, Fluorinated-cardo-based thermally rearranged membranes with enhanced gas separation performance for CO2 capture and hydrogen separation, J. Membr. Sci. 2025, 123843
[10]  Y. Sun,  Z. Gao, Lu Bai, T. Li, F. Fan, F. Sun, Y. Liu, J. Guan, G. He, C. Ma*, Hydrogen-bond crosslinking of Trӧger's base polymer membranes for enhanced gas selectivity and plasticization resistance, J. Membr. Sci. 720 (2025) 123781
[11]  L. Bai, Y. Sun, T. Li, J. Guan, Y. Liu, G. He, C. Ma*, Enhanced Ethylene/ Ethane Separation Using Carbon Molecular Sieve Membranes Derived from Polybenzoxazole-Based Polyimides, J. Membr. Sci. 717 (2025) 123649
[12]  X. Chen, Z. Zhang, S. Xu, B. Zhang*, Y. Qin, C. Ma*, G. He*, N. Li*, Formation of atomically distributed Al-F3 nanoparticles towards precisely modulating pore Size of carbon molecular sieve gas separation membranes, Nat. Commun. 16,133 (2025)
[13]  H. Li, Y. Sun, Q. Zhao, G. He, C. Ma*, Model Prediction of Gas Permeability of Mixed Matrix Membranes and their Fillers, Sep. Purif. Technol., 354 (2025) 129338
[14]  X. Wang, F. Fan, Y. Sun, J. Zhang, C. Ma*, G. He*, Decarboxylation of Cross-linkable Triptycene-based Polyimides for CO2 Separation, AIChE Journal, 2024, e18471 
[15]  Q. Zhao, Y. Sun, J. Zhang, F. Fan, T. Li, G. He, C. Ma*, Mixed matrix membranes incorporating amino-functionalized ZIF-8-NH2 in a carboxylic polyimide for molecularly selective gas separation, J. Membr. Sci. 693 (2023) 122336 
[16]  J. Zhang, Y. Sun, F. Fan, Q. Zhao, G. He, C. Ma*, Enhanced mechanical robustness and separation performance in triptycene modulated thermally rearranged copolyimide membranes, J. Membr. Sci. 688 (2023) 122115
[17]  Y. Sun, F. Fan, L. Bai, T. Li, J. Guan, F. Sun, Y. Liu, W. Xiao, G. He, C. Ma*,Hydrogen-bonded Hybrid Membranes Based on Hydroxylated Metal-organic Frameworks and PIM-1 for Ultrafast Hydrogen Separation, Results in Engineering, 20 (2023)101398 (RIE杰出青年科学家奖)
[18]   Y. Sun, J. Zhang, H. Li, F. Fan, Q. Zhao, G. He, C. Ma*, Ester-crosslinked Polymers of Intrinsic Microporosity Membranes with Enhanced Plasticization Resistance for CO2 Separation, Sep. Purif. Technol., 314 (2023) 123623
[19]   F. Fan, Y. Sun, Q. Zhao, J. Zhang, J. Guan, G. He, C. Ma*, Fluorinated-cardo-based Co-polyimide membranes with enhanced selectivity for CO2 separation, Sep. Purif. Technol., 324 (2023) 124511
[20]   Y. Sun, X. Wang, X. Li, W. Xiao, Y. Dai, C. Ma*, G. He*, Recent developments of anti-plasticized membranes for aggressive CO2 separation, Green Chem. Eng.,4 (2023) 1–16
[21]   X. Chen, Y. Fan, L. Wu, L. Zhang, D. Guan, C. Ma*, N. Li*, Ultra-selective molecular-sieving gas separation membranes enabled by multi-covalent-crosslinking of microporous polymer blends, Nat. Commun. (2021)12, 6140 
[22]   L. Wu, X. Chen, Z. Zhang, S. Xu, C. Ma*, N. Li*, Enhanced molecular selectivity and plasticization resistance in ring-opened Tröger's base polymer membranes, J. Membr. Sci., 634 (2021) 119399 
[23]    X. Yang, W. Zheng, Y. Xia, W. Guan, X. Yan, X. Ruan, C. Ma, Y. Dai*, G. He*, Constructing low-resistance and high-selectivity transport multi-channels in mixed matrix membranes for efficient CO2 separation, J. Membr. Sci., 624 (2021) 119046
[24]    C. Ma, X. Li, J. Zhang*, Y. Liu*, J.J. Urban*, Pyrazine-fused porous graphitic framework-based mixed matrix membranes for enhanced gas separations, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12(14): 16922-16929
[25]    L. Hackl, C. Hsu, M. Gordon, K. Chou, C. Ma, M. Kolaczkowski, C. Anderson, Y. Liu, J. Guo, P. Ercius, J.J. Urban*, Sugar-alcohol@ZIF nanocomposites display suppressed phase-change temperatures, J. Mater. Chem. A, 2020, 8, 23795
[26]    C. Ma, J. J. Urban*, Hydrogen-­bonded polyimide/metal­-organic framework hybrid membranes for ultra­-fast separations of multiple gas pairs, Adv. Funct. Mater.,2019, 29, 1903243
[27]    C. Ma, J. J. Urban*, Enhanced CO2 capture and hydrogen purification byhydroxy metal-organic framework/polyimide mixed matrix membranes, ChemSusChem., 2019, 12, 4405-4411
[28]   C. Hsu, C. Ma, N. Bui, Z. Song, A. Wilson, R. Kostecki, K. Diederichsen, B. McCloskey, J.J. Urban*, Enhanced forward osmosis desalination with a hybrid ionic liquid/hydrogel thermo-responsive draw agent system, ACS Omega, 2019, 4, 4296-4303
[29]    C. Ma, W. J. Koros*, Physical aging of ester-cross-linked hollow fiber membranes for natural gas separations and mitigation thereof, J. Membr. Sci., 551 (2018) 214-221
[30]    C. Ma, J. J. Urban*, Polymers of Intrinsic Microporosity (PIMs) Gas Separation Membranes: a mini Review, Proc. Nat. Res. Soc., 202002 (2018) 1-19
[31]    S. Fu, G. Wenz, E. Sanders, S. Kulkarni, W. Qiu, C. Ma, W. J. Koros*, Effects of pyrolysis conditions on gas separation properties of 6FDA/DETDA: DABA (3:2) derived carbon molecular sieve membranes, J. Membr. Sci.,520 (2016) 699-711
[32]    L. Liu, W. Qiu, E. Sanders, C. Ma, W. J. Koros*, Post-combustion carbon dioxide capture via 6FDA/BPDA-DAM hollow fiber membranes at sub-ambient temperatures, J. Membr. Sci., 510 (2016) 447-454
[33]    C. Ma, C. Zhang, Y. Labreche, S. Fu, L. Liu, W. J. Koros*, Thin-skinned intrinsically defect-free asymmetric mono-esterified hollow fiber precursors for crosslinkable polyimide gas separation membranes, J. Membr. Sci., 493 (2015) 252-262
[34]   C. Ma, W. J. Koros*, Effects of hydrocarbon and water impurities on CO2/CH4 separation performance of ester-crosslinked hollow fiber membranes, J. Membr. Sci., 451 (2014) 1-9
[35]    C. Ma, W. J. Koros*, Ester-crosslink able composite hollow fiber membranes for CO2 removal from natural gas, Ind. Eng. Chem. Res., 2013, 52 (31) 10495–10505
[36]   C. Ma, W. J. Koros*, High-performance ester-crosslinked hollow fiber membranes for natural gas separations, J. Membr. Sci., 428 (2013) 251–259
发明专利:
1. 一种超交联聚酰亚胺基炭分子筛气体分离膜及其制备方法
大连理工大学
马沧海; 张爽; 贺高红; 孙永超; 白露; 李天佑
公开日期: 2025-05-13 申请日期: 2025-03-10 公开号: CN119971802A

2. 一种用于丙烯丙烷高效分离的缺陷MOF基自具微孔聚合物混合基质膜的制备方法
大连理工大学
马沧海; 李泓锦; 贺高红; 孙永超; 关荐予; 孙发珂; 刘一钧
公开日期: 2025-04-15 申请日期: 2025-01-24 公开号: CN119819139A

3. 一种具备高气体分离性能的含氟特罗格碱基炭分子筛膜制备方法
大连理工大学
马沧海; 高泽远; 贺高红; 孙永超
公开日期: 2025-03-25 申请日期: 2024-12-17 公开号: CN119680406A

4. 一种用于气体分离的交联自具微孔聚合物膜制备方法
大连理工大学
马沧海; 刘一钧; 贺高红; 孙永超; 关荐予; 孙发珂; 李泓锦
公开日期: 2025-03-11 申请日期: 2025-01-14 公开号: CN119588186A

5. 一种ZIF基混合基质膜的制备方法
大连理工大学
马沧海; 牛佩瑶; 赵启正; 贺高红; 孙永超; 张敬发; 范方旭; 李天佑
公开日期: 2025-03-07 申请日期: 2024-12-23 公开号: CN119565391A

6. 一种用于提升炭分子筛膜气体分离性能的改性方法
大连理工大学
马沧海; 高泽远; 贺高红; 孙永超
公开日期: 2025-02-28 申请日期: 2024-12-17 公开号: CN119524647A

7. 一种用于CO 2 /CH 4 分离的新型Cardo基聚酰亚胺炭分子筛膜及其制备方法
大连理工大学
马沧海; 范方旭; 孙永超; 李天佑; 白露; 高泽远; 贺高红
公开日期: 2025-01-03 申请日期: 2024-11-21 公开号: CN119236715A

8. 一种用于氢气/二氧化碳分离的交联聚苯并咪唑炭分子筛膜及其制备方法
大连理工大学
马沧海; 关荐予; 贺高红; 孙永超; 李泓锦; 孙发珂; 刘一钧
公开日期: 2024-04-05 申请日期: 2024-01-09 公开号: CN117815936A

9. 一种制备用于乙烯/乙烷分离的含苯并恶唑聚酰亚胺炭分子膜的方法
大连理工大学
马沧海; 白露; 贺高红; 孙永超; 张敬发; 范方旭; 赵启正
公开日期: 2024-01-05 申请日期: 2023-10-09 公开号: CN117339399A

10. 一种磁性功能化二维材料取向掺杂混合基质膜及其制备方法
大连理工大学
肖武; 史丰源; 阮雪华; 姜晓滨; 贺高红; 马沧海; 张秀娟; 李甜甜
公开日期: 2023-12-01 申请日期: 2023-09-07 公开号: CN117138596A

11. 一种含三蝶烯结构热重排共聚膜及其制备方法
大连理工大学
马沧海; 张敬发; 贺高红; 孙永超; 王笑宇
公开日期: 2023-09-12 申请日期: 2023-06-20 公开号: CN116726741A

12. 一种用于气体分离的三蝶烯单元聚酰亚胺膜及其制备方法
大连理工大学
马沧海; 王笑宇; 李祥村; 肖武; 贺高红
公开日期: 2023-07-18 申请日期: 2023-03-15 公开号: CN116440721A

13. 一种具有高选择性的共聚聚酰亚胺气体分离膜及其制备方法
大连理工大学
马沧海; 范方旭; 贺高红; 李祥村; 肖武
公开日期: 2023-02-03 申请日期: 2022-11-11 公开号: CN115672065A

14. 一种基于偕胺肟基团改性UiO-66材料的PIM-1混合基质膜的制备方法
大连理工大学
肖武; 高嘉明; 贺高红; 阮雪华; 马沧海; 姜晓滨; 李祥村; 吴雪梅; 陈婉婷; 李甜甜
公开日期: 2022-10-25 申请日期: 2022-07-08 公开号: CN115228311A

15. 一种酯交联改性自具微孔聚合物气体分离膜的制备方法
大连理工大学
马沧海; 孙永超; 贺高红; 李祥村; 肖武; 姜晓滨; 吴雪梅
公开日期: 2022-10-11 申请日期: 2022-07-15 公开号: CN115155344A

16. 一种基于膜分离、变压吸附和电化学氢泵耦合的氦气分离回收系统及方法
大连理工大学
贺高红; 程安迪; 肖武; 吴雪梅; 姜晓滨; 李祥村; 阮雪华; 马沧海; 李甜甜; 陈婉婷
公开日期: 2022-10-04 申请日期: 2022-07-20 公开号: CN115140718A

17. Metallopolyimide precursor fibers for aging-resistant carbon molecular sieve hollow fiber membranes with enhanced selectivity
LAIR LIQUIDE SA POUR LETUDE ET LEXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE; LAIR LIQUIDE SA POUR LETUDE ET LEXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE
SWAIDAN RAJA; HASSE DAVID J; KOSURI MADHAVA R; MA CANGHAI; GAGLIANO ROBERT A; CHEVREL HENRI
公开日期: 2019-01-22 申请日期: 2016-06-30 公开号: US10183258B2

18. COMPOSITE CARBON MOLECULAR SIEVE MEMBRANES HAVING ANTI-SUBSTRUCTURE COLLAPSE PARTICLES LOADED IN A CORE THEREOF
L'Air Liquide Societe Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procedes Georges Claude
Dean W. KRATZER; Madhava R. Kosuri; Canghai Ma
公开日期: 2019-01-03 申请日期: 2018-09-06 公开号: US20190001276A1

19. COMPOSITE CARBON MOLECULAR SIEVE MEMBRANES HAVING ANTI-SUBSTRUCTURE COLLAPSE PARTICLES LOADED IN A CORE THEREOF
LAIR LIQUIDE SA POUR LETUDE ET LEXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE
KRATZER DEAN W; MA CANGHAI; KOSURI MADHAVA R
公开日期: 2019-01-03 申请日期: 2018-09-06 公开号: US2019001276A1

20. Metallopolyimide precursor fibers for aging-resistant carbon molecular sieve hollow fiber membranes with enhanced selectivity
LAIR LIQUIDE SA POUR LETUDE ET LEXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE; LAIR LIQUIDE SA POUR LETUDE ET LEXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE
SWAIDAN RAJA; HASSE DAVID J; KOSURI MADHAVA R; MA CANGHAI; GAGLIANO ROBERT A; CHEVREL HENRI; KRATZER DEAN W
公开日期: 2018-12-04 申请日期: 2016-06-30 公开号: US10143973B2
科研项目:
掺氢天然气提氢电化学氢泵技术研发, 省、市、自治区科技项目, 2022/04/14, 在研

气体分离和新能源膜与膜工程, 省、市、自治区科技项目, 2024/07/22, 在研

膜结晶精准制备高端化学品的基础理论及应用, 地市厅局(含县)项目, 2023/10/11, 在研

天然气中氦气的提取与纯化中试技术研究, 企事业单位委托科技项目, 2023/06/09, 在研

天然气中氦气的提取与纯化中试技术研究, 企事业单位委托科技项目, 2023/09/22, 在研

掺氢天然气氢气提纯关键技术研发-课题3高通量耐压型聚酰亚胺氢气分离膜的研制, 省、市、自治区科技项目, 2022/02/28, 在研

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