南洋理工大学（NTU)博士（PhD）申请攻略及导师简介

导师简介

如果你想申请南洋理工大学土木与环境工程学南洋理工大学博士，那今天这期文章解析可能对你有用！今天Mason学长为大家详细解析香港都会大学的Prof.Zhou的研究领域和代表文章，同时，我们也推出了新的内容“科研想法&开题立意”，为同学们的科研规划提供一些参考，并且会对如何申请该导师提出实用的建议！方便大家进行套磁！后续我们也将陆续解析其他大学和专业的导师，欢迎大家关注！

教授现任南洋理工大学土木与环境工程学院教授、项目主任和助理院长(教职员)。她于2008年在澳大利亚昆士兰大学先进水管理中心(AWMC)获得化学工程博士学位,同年加入南洋环境与水研究所(NEWRI)担任研究员。2014年9月,周教授加入南洋理工大学土木与环境工程学院,并于2014-2020年兼任先进环境生物技术中心(AEBC)副主任。

研究领域

周教授的主要教学和研究领域包括:

• 膜技术
• 气候与环境
• 生态系统
• 循环经济
• 可再生能源与可持续性
• 水能系统优化
• 生物技术
• 生态系统恢复力
• 环境与可持续性
• 发酵
• 废物再利用
• 水管理与处理
• 生物过程

研究分析

(1) Cao S., Du R, Zhou Y. (2020) Development of a denitrification system using primary sludge as solid carbon source – Potential to couple with anammox process. Science of The Total Environment, 737, 140315.

本研究开发了一种利用初沉污泥作为固体碳源的反硝化系统,并探讨了其与厌氧氨氧化(Anammox)过程耦合的潜力。研究结果表明,该系统能够有效利用初沉污泥作为碳源,实现高效的反硝化过程,同时为Anammox过程提供合适的条件。这种耦合系统有望显著提高废水处理厂的氮去除效率,降低运行成本。

(2) Yan W.W., Sun F. Q., Liu, J.B., Zhou Y. (2018) Enhanced anaerobic phenol degradation by conductive materials via EPS and microbial community alteration. Chemical Engineering Journal, 352, 1-9.

该研究探讨了导电材料对厌氧酚降解过程的影响。结果表明,添加导电材料能够显著提高酚的降解效率,这主要是通过改变胞外聚合物(EPS)的性质和微生物群落结构来实现的。这一发现为提高厌氧生物处理系统的效率提供了新的思路。

(3) Lu D., Xiao K.K., Chen Y., Soh Y.N.A., Zhou Y. (2018) Transformation of dissolved organic matters produced from alkaline-ultrasonic sludge pretreatment in anaerobic digestion: From macro to micro. Water Research, 142, 138-146.

本研究深入探讨了碱-超声波污泥预处理产生的溶解性有机物在厌氧消化过程中的转化机制。通过从宏观到微观的分析,揭示了这些有机物的转化路径和影响因素,为优化污泥预处理和厌氧消化工艺提供了重要理论依据。

(4) Zhu W.Y., Sun F.Q., Goei R., Zhou Y. (2017) Construction of WO3-g-C3N4 composites as efficient photocatalyts for pharmaceutical degradation under visible light. Catalysis Science & Technology, 7, 2591-2600.

该研究构建了一种新型的WO3-g-C3N4复合光催化剂,用于可见光下降解药物污染物。结果表明,这种复合材料具有优异的光催化性能,能够高效降解多种药物污染物,为水环境中新兴污染物的去除提供了新的技术路线。

(5) Xiao K.K., Chen Y., Jiang X., Seow W.Y., He C., Yin Y., Zhou Y. (2017) Comparison of different treatment methods for protein solubilisation from wasted activated sludge. Water Research, 122, 492-502.

本研究比较了不同处理方法对废活性污泥中蛋白质溶解的影响。通过系统的对比分析,揭示了各种处理方法的作用机制和效果差异,为污泥资源化利用提供了重要参考。

(6) Zhou Y., Pijuan M., Zeng R., Yuan Z. (2009) Involvement of TCA Cycle in the Anaerobic Metabolism of Polyphosphate Accumulating Organisms (PAOs) Water Research, 43, 1330-1340.

该研究探讨了三羧酸(TCA)循环在聚磷菌(PAOs)厌氧代谢中的作用。通过同位素标记和代谢物分析,证实了TCA循环在PAOs厌氧代谢中的重要性,为理解和优化生物除磷过程提供了新的见解。

项目分析

(1) 基于膜的生物技术用于从可再生沼气中生产单细胞蛋白:未来可持续饲料生产的方法

该项目旨在开发一种新型的膜生物反应器系统,利用沼气作为碳源,生产高质量的单细胞蛋白。这种技术有望同时实现废物资源化和可持续蛋白质生产,对解决未来食品安全问题具有重要意义。

(2) 不同固体停留时间下厌氧污泥消化器串联系统的示范和研究

本项目通过建立和运行不同固体停留时间的厌氧消化器串联系统,系统研究了污泥停留时间对厌氧消化性能的影响。研究结果为优化厌氧消化工艺参数,提高污泥处理效率提供了重要依据。

(3) 用于下一代废水管理、水回用和资源回收的先进纳滤膜与生物过程

该项目结合先进纳滤膜技术和生物处理工艺,开发了一种新型的废水处理和资源回收系统。通过膜分离和生物转化的协同作用,实现了水、能源和养分的高效回收,为未来水资源管理提供了创新解决方案。

研究想法

(1) 智能化厌氧-好氧耦合系统

开发一个基于人工智能的智能控制系统,实现厌氧-好氧处理过程的动态优化。该系统可以:

• 利用机器学习算法实时预测进水水质和负荷变化
• 根据预测结果自动调整厌氧和好氧反应器的运行参数
• 优化能源回收和污染物去除的平衡
• 通过深度强化学习不断改进控制策略

(2) 多功能纳米复合材料用于污染物降解与资源回收

设计一种新型纳米复合材料,集成以下功能:

• 光催化降解有机污染物
• 选择性吸附重金属离子
• 促进厌氧微生物生长,提高沼气产量

这种材料可以在一个反应器中同时实现污染物去除和资源回收,提高处理效率和经济性。

(3) 基于合成生物学的定向资源转化系统

利用代谢工程和基因编辑技术,设计一套多菌种协同工作的生物转化系统:

• 工程化产氢菌,提高污水中有机物到氢气的转化效率
• 改造产甲烷菌,增强其利用CO2和H2产甲烷的能力
• 设计特殊的藻类,能高效吸收处理尾水中的氮磷,并累积高值生物制品

(4) 微塑料-微生物相互作用及其对水处理的影响研究

系统研究微塑料在水处理过程中的行为及其对微生物群落的影响:

• 追踪不同类型微塑料在处理单元中的迁移转化
• 分析微塑料表面生物膜的形成过程和群落结构
• 评估微塑料对关键功能菌群(如硝化菌、聚磷菌)的影响
• 开发靶向去除微塑料的新技术,如表面修饰的磁性纳米颗粒

这项研究将为应对微塑料污染带来的新挑战提供科学依据。

(5) 膜-微藻耦合系统用于水处理-能源生产-碳捕获

开发一种新型的膜生物反应器-微藻培养耦合系统:

• 利用膜分离技术提高污水处理效率
• 将处理后的出水用于微藻培养,进一步去除氮磷
• 收集微藻生物质用于生物能源生产
• 通过微藻光合作用实现CO2固定

申请建议

(1) 强化专业知识储备

• 深入学习水处理和环境生物技术核心课程
• 特别关注厌氧消化、生物营养去除、新兴污染物处理等周教授的研究重点
• 掌握相关的数学模型和计算方法,如生物动力学模型、计算流体力学等

(2) 提升实验和分析技能

• 熟练掌握常规水质分析方法
• 学习先进的分析技术,如高通量测序、代谢组学等
• 培养数据分析能力,包括统计分析、机器学习等方法

(3) 积累研究经验

• 主动参与本科或硕士阶段的科研项目
• 尝试独立设计和开展小型研究
• 如有可能,参与实际工程项目,积累工程实践经验

(4) 提高学术素养

• 定期阅读水处理和环境生物技术领域的顶级期刊
• 关注周教授及其团队的最新研究成果
• 参加相关学术会议,了解研究前沿动态

(5) 制定有针对性的研究计划

• 基于周教授的研究方向,提出创新性的研究构想
• 考虑将新兴技术(如人工智能、纳米技术)与传统水处理过程结合
• 在研究计划中体现对周教授已有工作的深入理解和创新性思考

(6) 准备突出个人优势的申请材料

• 在个人陈述中清晰阐述研究兴趣与周教授课题的契合点
• 突出自己的研究经历、技能和成果
• 提供详细的研究计划,展示自己的创新思维和研究潜力

(7) 寻求推荐人的支持

• 选择了解你研究能力的教授作为推荐人
• 与推荐人充分沟通,使其了解你申请的目标和优势
• 请推荐人在推荐信中突出你的研究潜力和与周教授研究方向的契合度

博士背景

Bridge，985土木工程学院博士生，专注于桥梁工程和抗震结构设计研究。擅长运用高性能计算和人工智能技术，探索新型材料和结构在桥梁工程中的应用。在研究大跨度悬索桥抗风性能优化方面取得重要突破。曾获国家奖学金和中国土木工程学会优秀青年工程师奖。研究成果发表于《Journal of Structural Engineering》和《Engineering Structures》等顶级期刊。