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在新材料领域执着探新

2017-07-29李明辉

创新时代 2017年7期
关键词:科学材料研究

李明辉

李四光说过:“科学的存在全靠它的新发现,如果没有新发现,科学便死了。”法国作家雨果说过:“已经创造出来的东西比起有待创造的东西来说,是微不足道的。”我国科技发展的方向就是创新,创新,再创新。而创新的事业呼唤创新的人才。东北师范大学化学学院硕士生导师邹小勤教授就是一位执着创新的青年才俊,他凭借着多年来积累的国际视野和丰富经验,已经开始在新材料领域慢慢崭露头角,为我国的创新事业注入了一份自己的力量。

不骄不躁,用科学的手段解决生活中的问题

邹小勤因出身农村,自幼便知道只有学习才能让他更好地认识这个世界,因此,从小学开始他就一直勤奋上进,品学兼优,并最终以优异的成绩考取了吉林大学化学学院材料化学专业。在校期间,他曾多次获得国家奖学金、学校优秀学生称号、院优秀奖学金。课余时间他还勤工俭学,他的所有的学杂费和生活费都是通过课余打工获得。

大学毕业后,邹小勤以全年级第三名的成绩免试推免进入吉林大学化学学院无机合成与制备国家重点实验室从事研究生工作,同时获得德国(中国区)德固赛奖学金(全院两名)。2009年,获得国家留学基金委的资助赴法国留学的机会,到法国卡昂大学材料化学专业攻读博士学位,师从法国CNRS国家研究中心Svetlana Mintova研究员,并且取得理学博士学位A级荣誉。2013年加入美国加州大学伯克利分校国际著名催化专家Enrique Iglesia教授(美国工程院和美国科学艺术院双院院士)的研究团队,研究方向是能源催化。

自2006年以来,邹小勤已经在Adv.Mater.,Adv.Funct. Mater.,Angew.Chem.Int.Ed.等国际一流学术杂志上发表SCI论文25篇,(其中影响因子大于10.0的3篇,大于5.0的12篇,他引300余次,专著一部,专利两项。研究成果多次得到国际同行和专业媒体的高度评价。

七年的国外学习和工作经历,让邹小勤收获良多,“其中收获最大的就是思维的锻炼和兴趣的培养。”他说。在发达国家,小概念的科研是按照项目要求进行的,大范围的科研是按照兴趣发展的。每个科研人员对真理的求知欲都比较强,这也是重大发现的基础。科学思维的锻炼是做好科研的垫脚石,只有知道如何做科研才能把科研做好。所以,“我个人认为我们能借鉴的就是科研中的不骄不躁的精神,用科学的手段解决生活中的问题,这也是美国加州大学伯克利分校的一个科学要求:Bring Science to Society”。

也正是这样的科研环境和科研精神,让邹小勤短短几年时间就取得了颇为先进的创新成果。在法国卡昂大学学习期间,他进行了多孔薄膜关于分子选择性方面的研究,最终设计合成了一类新型金属有机骨架膜材料(Metal Organic Frameworks)用于能源氣体(天然气、合成气)的高效分离,拓展了其他高效膜分离材料,包括多种无机分子筛和类分子筛材料、高稳定性的金属有机骨架材料,开拓了多孔材料在能源与环境领域中的应用,如污水处理、空气监测、汽车尾气处理等。

该项目的全部科研工作是邹小勤在两年内完成的,因此他第三年把科研扩展到了相近的纳米学科,并取得了出色成绩。同时,他利用一切空余时间吸取科学知识,提高科学技能,开拓学术视野。

在美国加州大学伯克利分校进行博士后研究期间,邹小勤开展了具有天然气高效转化的双功能催化体系的设计合成与机理研究。获得的研究成果包括:首创化学升华法制备了具有稳定的亚纳米级(埃米级)的金属簇;对限域于分子筛主体材料中的金属簇的物理化学性质进行了全面的结构表征,同时确认了金属簇与分子筛规则孔道中的酸性位置之间的关系;这种双功能催化材料对甲烷转化为乙烯、苯和氢气具有前所未有的反应活性和选择性,具有良好的工业应用前景;从分子水平阐述了金属中心和酸性位点对甲烷活化和后续碳链增长的作用机理。这些成绩的获得充分展现了邹小勤在创新领域的天赋。

趁年轻,最大限度地积累经验和提升自己

虽然身在国外,但邹小勤时刻关注着国内科技的发展动向。近年来,随着国内对科研创新的重视程度越来越高,他发现国内的科研环境相对于十年前有了明显的改善,国家在科研方面投入的资金也比较多。虽然仍存在整体科研气氛偏浮躁等现象,但他相信随着科学的发展,国内的科研环境会越来越好。于是,他在2015年选择回国发展,并被聘为东北师范大学教授,他是迄今为止东北师范大学最年轻的教授(30岁)。对于这么年轻就能当上教授,他表示压力很大,但他也相信,压力也就意味着动力。趁自己年轻,他希望能够最大限度地积累经验和提升自己。

回国后,邹小勤将研究方向主要集中在高性能的多孔分离膜材料的定向合成、新型多孔材料的构筑与性能评估、高效催化剂的结构调控与能源催化转化等三个方面。目前已经取得了阶段性进展,包括:①提出了一种二氧化碳膜分离的新方式;②开发了海水淡化新型的膜材料。

邹小勤介绍说,新型多孔材料能够广泛应用于特定催化、吸附分离、能源转化、节能降耗与碳减排等领域,是一项节能环保的新型材料,对其进行研究将对我国的环保事业意义深远。

目前,邹小勤还承担着两项国家级科研项目,分别为国家自然科学基金委和中央高校基本科研项目。项目主要研究的是多孔薄膜对化工原料的分离,以及碳排放的控制。目前两项项目进展顺利,已经取得了一部分研究成果,对其学科的发展起到了很好的带头作用,也为其他项目的申报提供了必要的技术基础。

“我国在新型多孔膜材料研究领域起步比较晚,从事的科研人员不算多,主要是因为这个方向的研究周期长,见效慢。不过日渐活跃的国内学术气氛,对这个方向的发展将起到促进作用。”邹小勤对我国未来这方面的研究发展充满信心。

当然,随着科研的慢慢深入,组建自己的团队是必不可少的,因此,邹小勤表示,“预计将在未来的20年内,如果有可能,我将试图随着自己的兴趣发展一个科研团队”。

“一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。”作为一位年轻的教授,邹小勤最希望有足够多的时间进行教学工作,以传业授道为目标,让学生能够青出于蓝而胜于蓝,为国家培养更多的栋梁之才,共同为实现祖国的“创新强国梦”而不懈努力。

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