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902008九龙图库“碳”索未知“能”见未来
发布日期:2019-11-14 05:22   来源:未知   阅读:

  今年10月,王舜被授予“国家有突出贡献的中青年专家”;不久前的7月份,他当选为英国皇家化学会会士。其实,这两个荣誉的指向是一致的,前者是因为他对“基础科学研究和产业化应用的贡献”,后者是基于他对“能源领域做出的推动学科发展的贡献”。

  王舜今年49岁,瑞安人,他有30多年的岁月都生活、工作在温州大学里。18岁那年他是温州师范学院化学系的大一学生,1992年毕业,留校任教,直至今天。学校和院系都经历了合并和换名,原来的温州师范学院化学系成了现在的温州大学化学与材料工程学院,他从学生到教师到院长,似乎一年一年都在蜕变,又似乎都没有变

  人至中年,如溪入海,芸芸众生大都深感梦想的幻灭,而王舜依旧对科研和教学满怀着热情和赤子之心。他依旧会在实验室里做着实验,改变一点点的剂量或者换一种一种的试剂,反复实验,去穷尽每一种可能,推动化学、材料及在能源应用上的微小改变。

  小昆虫的声音都消失在夜的深处,微风掠过,只有桂花浓郁的香气在黑暗中弥漫。“化材学院”在温州大学校园的西北角,从东大门进去,有相当长的一段路。白天,路上人来人往,此刻,一路走来,碰不见一个人,心里倒是坦然的,远处化材学院实验楼里的灯都还亮着。

  二楼最西边那间就是王舜和他带领的团队的实验室:电化学实验室。在这个实验室里,所有实验的目的都是一样的,要找到“高效能量存储的新材料”,简单说就是可以做高效电池的新材料。选准了方向后,就是日复一日的实验,目力所及变得非常狭窄,无非是试管、试剂、现象。独自探寻,也许有结果,更多的时候是没有结果。

  王舜一直记着1995年他在北京大学学习进修时导师赵振国教授对他的激励,赵老师告诫他说“实验结果没有正确、错误之分。实践才能出真知,一切都可以大胆的尝试。”后来,他也常常用这句话去鼓励自己的学生,他还会对学生说“那些具有深远影响的发现往往都经历了否定之否定的漫长实验。”

  锂电池现在看似稀松平常,却是美国、日本三位科学家耗费了十五年的实验成果,到商业应用,时间更久,众所周知,三位科学家因此获得了今年的诺贝尔化学奖。但对锂电池的研究无论是过去的30年还是现在都没有停止过,可以料想未来也不会停止。因为人们对高效能量存储的要求越来越高,越来越多,我们的手机现在使用的都是锂电池,需要每天给它充电,有没有存储能量更高的、充一次可以用一个星期或者一个月的?能不能找到一种材料可以使电池瞬间充到满格的?电动汽车普及的瓶颈之一是电池更换太贵,如何让电池性能更好、价格更低人们的这些需求就促使了大量基础科学的研究人员投身其中。

  王舜也不例外,他也在寻找锂电池新的突破口,他和他的课题组首次提出了利用有机小分子蒽醌“固硫”的创新思路构建高性能锂硫电池,这一研究使得锂硫电池的发展迈向了新台阶。他们的工作得到了2项国家自然科学基金项目和1项浙江省自然科学基金重点项目的资助。

  王舜目前主要是运用“碳、碲”等新型材料来研究电池。新型碳结构如碳纳米管、石墨烯等的发现,使“碳成为能量存储的新材料”得到高速的发展,其优点是可见的,碳导电性好,把碳做成石墨烯,表面积可以大大增大,表面积增大存储能量就会提高,而对碳进行“杂原子掺杂”也是一个方向,如将硫、氮原子掺杂多孔碳材料做电极展现出了优异的体积电容性能,是超级电容器最有前途的储能材料之一,而超级电容器被视为是可充电蓄电池的替代品,目标是用在家用汽车和公共汽车上。

  “不过,从实验室到产业有个坎,有些研究能迈过去,最后就转变成一个有实用性的研究结果,有些就停留在研究层面,但不能说后者就是无用的。”“每个刚刚步入实验室做基础研究的人都是在前人大量的文献和论文中寻找自己的方向和灵感,这些一时看上去没有用的论文不知道哪一天就引领着后来者走出一片天地。” 王舜坚信是基础科学的研究撑起了应用研究,造福社会。

  在对电池高存储能量材料探索研究的同时,寻找绿色可再生存储能量材料的愿望也越来越强烈。

  王舜是高楼人,高楼是温州杨梅胜地,杨梅忌雨,一经雨打就落果,那些落果要不被收集了做杨梅干,要不就任凭其腐烂。去年,茶山杨梅节的时候,学院工会组织大家爬大罗山、摘杨梅,途中碰巧下雨,记忆中那些被雨打下的一地一地的杨梅又清晰地重现出来。杨梅,从元素来分析含大量的“碳”,那能不能从这些杨梅中提取碳,做成碳材料?这是一个实验的雏形,然后是成立课题组,设计实验方案,日复一日的试验,从5月到8月,实验终于做成功了,专家评价课题组研究人员是“创新性地利用可再生的廉价生物质杨梅、鸡蛋等作为前驱体,低成本量化制备了铁/氮/硫共掺杂的多级孔碳球/片杂化纳米固体储能材料。该材料创造了生物质碳基材料迄今最高的体积比电容和体积比能量以及大电流充放电条件下的最长循环寿命”,研究结果发表在全球权威期刊Adv. Energy Mater上而王舜团队要把这一成果产业化。

  王舜真忙,你可能想不到一个科学研究者是这种“到处飞”的状态。我第一次和王舜约采访时间的时候,他说“周六我在长沙、周日要去北京,下周一会回来。”到了下周二,我和他约时间时,他说下午他又要去北京

  这种“脚不沾地”的生活,昭示着王舜的另一个抱负:他要让更多的同行了解温州和温州大学,要让“碳+能源”长久、持续地聚焦温州。

  这段时间,他在忙两件大事,一是本月15-18日“2019国际能源存储与转化功能材料大会暨第二届中国温州碳能源材料国际研讨会”将要在温州举行,会议由温州大学和美国Wiley出版集团共同举办,王舜是“东道主”,重要客人他要亲自前往邀请,长沙、北京都是,这是他的礼数。温州是“碳能源材料”国际高峰论坛永久的举办地,去年曾成功地举办了第一届,由温州市委书记陈伟俊致辞;二是由温州大学和美国老牌出版社Wiley联办的《Carbon Energy》(《碳能源》)国际学术期刊在国内申请注册,王舜是杂志主编,10月31日他参加了“高起点期刊”(新刊)答辩。

  “答辩通过率很低,不到30%,有本杂志是一个院士主编的都没有通过,我们的《碳能源》通过了。”此刻,王舜还是按捺不住欣喜。

  “学术研究不仅仅只是在实验室里,还需要其他技能,要会与人交流,要不断地与外界交流,在这个过程中学习、平衡,保持自己对新东西敏锐的反应,交流会碰出火花。”王舜想通过这本杂志让“温州大学”与外界的交流冒出火花来。

  《碳能源》高起点学术杂志是王舜一手创办,历经2年的准备,定位高质量学术论文,全英文排版,但主题只有一个:“碳”。增碳合成、新型碳制造、碳减排,清洁能源古老的碳在基础科研者天才式的大脑中重新活了过来。

  比如因二氧化碳过度排放而导致的气候变暖问题在持续引发全球关注,902008九龙图库可见在碳材料循环里实现无二氧化碳排放的绿色能源工业会持续是科研学者的课题。报道说,李嘉诚投资的一家叫SoilCQuest公司,在研究一种特定真菌,将之应用在种子上,播种时真菌便会散播至泥土里,待真菌成长便会制造出一种名为Melanin的黑色素物质,有助于把排放的碳“固定”到泥土里,就是实现用农业种植来回收碳排放。

  《碳能源》就是要给行业内这些天才式的探索、研究提供一个呈现的平台。第一期杂志刚刚出版,论文全部出自研究碳能源材料的世界上著名大学里的顶尖教授和院士之手。王舜说:“要做高质量的刊物,刚开始一定要靠高质量的论文来引导和定位。”

  王舜自己做基础学科研究的这几十年来发表了大量的论文,SCI论文120余篇,其中影响因子大于20的10篇,大于10的31篇,5篇论文入选ESI高被引论文。

  2008年,王舜做了化材学院的院长,“招兵买马”是他的常态。他对“人才”,理解深刻。

  2004年前,王舜研究的主题是“硫”,那也是他在中国矿业大学读硕士和博士期间研究的课题之一,具体是研究硫污染(酸雨主要就是硫污染造成的)控制硫元素在生命体内的循环。2005年,温州大学化材学院引进了人才院长黄少铭,黄院长是学术大咖,研究方向是碳纳米管。而王舜在做硫化学研究的时候也涉及到了这种材料,纳米结构碳材料当时是个新领域,王舜说自己对新的、未知的东西特别有兴趣,所以也在关注纳米结构碳材料。新院长的研究方向与他的兴趣高度吻合,于是他就进入了黄少铭院长的课题组,做“碳纳米管”材料的研究,一发不可收,然后才思考要将这些材料用在电化学上,做存储能量的材料

  “优秀人才会引领一批人,科研是一个人孤独的事业,但科研需要氛围。”王舜说。

  金辉乐是个80后,是王舜的老搭档,是副院长,也是王舜课题组内的重要成员,我问他:“王院长这么乐观又谦和,没有领导那种可怕的脸色,你们是不是很舒服啊?”

  “那是,但我们也服他呀,我们院的科研氛围很好,在温州大学内都是有名的,这就是王院长带领的。”

  “不会的,做不出来继续做就是了,做着做着,旁边长出来的岔路可能又会引出另一个研究课题来,有意思的。”

  员工的风格就是领导的风格,说得没错,我在金乐辉的言行举止里强烈地感受到了王舜的风格:对科研的热情和处事的幽默。

  大型招聘会的红横幅在化材学院的灯光下隐约可辨,我忍不住问金乐辉:“学生工作好找?”

  “好找,我们这届化学材料专业的毕业生只有49人,来招聘的单位有89家。”“我们不提倡学生急于找工作,努力考研去,要高质量地就业。”

  深夜,四处漆黑一团,桂花香满随风散。一缕光线从实验室气窗窗口透了出来,照亮大楼过道。在温州大学里,流传着一种说法:“化材学院实验室里的灯光从正月初一亮到除夕之夜。”



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