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        在新材料領(lǐng)域執(zhí)著探新

        2017-07-29 12:01:12李明輝
        創(chuàng)新時(shí)代 2017年7期
        關(guān)鍵詞:科學(xué)材料研究

        李明輝

        李四光說過:“科學(xué)的存在全靠它的新發(fā)現(xiàn),如果沒有新發(fā)現(xiàn),科學(xué)便死了?!狈▏骷矣旯f過:“已經(jīng)創(chuàng)造出來的東西比起有待創(chuàng)造的東西來說,是微不足道的?!蔽覈萍及l(fā)展的方向就是創(chuàng)新,創(chuàng)新,再創(chuàng)新。而創(chuàng)新的事業(yè)呼喚創(chuàng)新的人才。東北師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院碩士生導(dǎo)師鄒小勤教授就是一位執(zhí)著創(chuàng)新的青年才俊,他憑借著多年來積累的國際視野和豐富經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)開始在新材料領(lǐng)域慢慢嶄露頭角,為我國的創(chuàng)新事業(yè)注入了一份自己的力量。

        不驕不躁,用科學(xué)的手段解決生活中的問題

        鄒小勤因出身農(nóng)村,自幼便知道只有學(xué)習(xí)才能讓他更好地認(rèn)識(shí)這個(gè)世界,因此,從小學(xué)開始他就一直勤奮上進(jìn),品學(xué)兼優(yōu),并最終以優(yōu)異的成績(jī)考取了吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)。在校期間,他曾多次獲得國家獎(jiǎng)學(xué)金、學(xué)校優(yōu)秀學(xué)生稱號(hào)、院優(yōu)秀獎(jiǎng)學(xué)金。課余時(shí)間他還勤工儉學(xué),他的所有的學(xué)雜費(fèi)和生活費(fèi)都是通過課余打工獲得。

        大學(xué)畢業(yè)后,鄒小勤以全年級(jí)第三名的成績(jī)免試推免進(jìn)入吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院無機(jī)合成與制備國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室從事研究生工作,同時(shí)獲得德國(中國區(qū))德固賽獎(jiǎng)學(xué)金(全院兩名)。2009年,獲得國家留學(xué)基金委的資助赴法國留學(xué)的機(jī)會(huì),到法國卡昂大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)攻讀博士學(xué)位,師從法國CNRS國家研究中心Svetlana Mintova研究員,并且取得理學(xué)博士學(xué)位A級(jí)榮譽(yù)。2013年加入美國加州大學(xué)伯克利分校國際著名催化專家Enrique Iglesia教授(美國工程院和美國科學(xué)藝術(shù)院雙院院士)的研究團(tuán)隊(duì),研究方向是能源催化。

        自2006年以來,鄒小勤已經(jīng)在Adv.Mater.,Adv.Funct. Mater.,Angew.Chem.Int.Ed.等國際一流學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表SCI論文25篇,(其中影響因子大于10.0的3篇,大于5.0的12篇,他引300余次,專著一部,專利兩項(xiàng)。研究成果多次得到國際同行和專業(yè)媒體的高度評(píng)價(jià)。

        七年的國外學(xué)習(xí)和工作經(jīng)歷,讓鄒小勤收獲良多,“其中收獲最大的就是思維的鍛煉和興趣的培養(yǎng)?!彼f。在發(fā)達(dá)國家,小概念的科研是按照項(xiàng)目要求進(jìn)行的,大范圍的科研是按照興趣發(fā)展的。每個(gè)科研人員對(duì)真理的求知欲都比較強(qiáng),這也是重大發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)??茖W(xué)思維的鍛煉是做好科研的墊腳石,只有知道如何做科研才能把科研做好。所以,“我個(gè)人認(rèn)為我們能借鑒的就是科研中的不驕不躁的精神,用科學(xué)的手段解決生活中的問題,這也是美國加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)科學(xué)要求:Bring Science to Society”。

        也正是這樣的科研環(huán)境和科研精神,讓鄒小勤短短幾年時(shí)間就取得了頗為先進(jìn)的創(chuàng)新成果。在法國卡昂大學(xué)學(xué)習(xí)期間,他進(jìn)行了多孔薄膜關(guān)于分子選擇性方面的研究,最終設(shè)計(jì)合成了一類新型金屬有機(jī)骨架膜材料(Metal Organic Frameworks)用于能源氣體(天然氣、合成氣)的高效分離,拓展了其他高效膜分離材料,包括多種無機(jī)分子篩和類分子篩材料、高穩(wěn)定性的金屬有機(jī)骨架材料,開拓了多孔材料在能源與環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用,如污水處理、空氣監(jiān)測(cè)、汽車尾氣處理等。

        該項(xiàng)目的全部科研工作是鄒小勤在兩年內(nèi)完成的,因此他第三年把科研擴(kuò)展到了相近的納米學(xué)科,并取得了出色成績(jī)。同時(shí),他利用一切空余時(shí)間吸取科學(xué)知識(shí),提高科學(xué)技能,開拓學(xué)術(shù)視野。

        在美國加州大學(xué)伯克利分校進(jìn)行博士后研究期間,鄒小勤開展了具有天然氣高效轉(zhuǎn)化的雙功能催化體系的設(shè)計(jì)合成與機(jī)理研究。獲得的研究成果包括:首創(chuàng)化學(xué)升華法制備了具有穩(wěn)定的亞納米級(jí)(埃米級(jí))的金屬簇;對(duì)限域于分子篩主體材料中的金屬簇的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了全面的結(jié)構(gòu)表征,同時(shí)確認(rèn)了金屬簇與分子篩規(guī)則孔道中的酸性位置之間的關(guān)系;這種雙功能催化材料對(duì)甲烷轉(zhuǎn)化為乙烯、苯和氫氣具有前所未有的反應(yīng)活性和選擇性,具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景;從分子水平闡述了金屬中心和酸性位點(diǎn)對(duì)甲烷活化和后續(xù)碳鏈增長(zhǎng)的作用機(jī)理。這些成績(jī)的獲得充分展現(xiàn)了鄒小勤在創(chuàng)新領(lǐng)域的天賦。

        趁年輕,最大限度地積累經(jīng)驗(yàn)和提升自己

        雖然身在國外,但鄒小勤時(shí)刻關(guān)注著國內(nèi)科技的發(fā)展動(dòng)向。近年來,隨著國內(nèi)對(duì)科研創(chuàng)新的重視程度越來越高,他發(fā)現(xiàn)國內(nèi)的科研環(huán)境相對(duì)于十年前有了明顯的改善,國家在科研方面投入的資金也比較多。雖然仍存在整體科研氣氛偏浮躁等現(xiàn)象,但他相信隨著科學(xué)的發(fā)展,國內(nèi)的科研環(huán)境會(huì)越來越好。于是,他在2015年選擇回國發(fā)展,并被聘為東北師范大學(xué)教授,他是迄今為止東北師范大學(xué)最年輕的教授(30歲)。對(duì)于這么年輕就能當(dāng)上教授,他表示壓力很大,但他也相信,壓力也就意味著動(dòng)力。趁自己年輕,他希望能夠最大限度地積累經(jīng)驗(yàn)和提升自己。

        回國后,鄒小勤將研究方向主要集中在高性能的多孔分離膜材料的定向合成、新型多孔材料的構(gòu)筑與性能評(píng)估、高效催化劑的結(jié)構(gòu)調(diào)控與能源催化轉(zhuǎn)化等三個(gè)方面。目前已經(jīng)取得了階段性進(jìn)展,包括:①提出了一種二氧化碳膜分離的新方式;②開發(fā)了海水淡化新型的膜材料。

        鄒小勤介紹說,新型多孔材料能夠廣泛應(yīng)用于特定催化、吸附分離、能源轉(zhuǎn)化、節(jié)能降耗與碳減排等領(lǐng)域,是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的新型材料,對(duì)其進(jìn)行研究將對(duì)我國的環(huán)保事業(yè)意義深遠(yuǎn)。

        目前,鄒小勤還承擔(dān)著兩項(xiàng)國家級(jí)科研項(xiàng)目,分別為國家自然科學(xué)基金委和中央高?;究蒲许?xiàng)目。項(xiàng)目主要研究的是多孔薄膜對(duì)化工原料的分離,以及碳排放的控制。目前兩項(xiàng)項(xiàng)目進(jìn)展順利,已經(jīng)取得了一部分研究成果,對(duì)其學(xué)科的發(fā)展起到了很好的帶頭作用,也為其他項(xiàng)目的申報(bào)提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。

        “我國在新型多孔膜材料研究領(lǐng)域起步比較晚,從事的科研人員不算多,主要是因?yàn)檫@個(gè)方向的研究周期長(zhǎng),見效慢。不過日漸活躍的國內(nèi)學(xué)術(shù)氣氛,對(duì)這個(gè)方向的發(fā)展將起到促進(jìn)作用?!编u小勤對(duì)我國未來這方面的研究發(fā)展充滿信心。

        當(dāng)然,隨著科研的慢慢深入,組建自己的團(tuán)隊(duì)是必不可少的,因此,鄒小勤表示,“預(yù)計(jì)將在未來的20年內(nèi),如果有可能,我將試圖隨著自己的興趣發(fā)展一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)”。

        “一年之計(jì),莫如樹谷;十年之計(jì),莫如樹木;終身之計(jì),莫如樹人?!弊鳛橐晃荒贻p的教授,鄒小勤最希望有足夠多的時(shí)間進(jìn)行教學(xué)工作,以傳業(yè)授道為目標(biāo),讓學(xué)生能夠青出于藍(lán)而勝于藍(lán),為國家培養(yǎng)更多的棟梁之才,共同為實(shí)現(xiàn)祖國的“創(chuàng)新強(qiáng)國夢(mèng)”而不懈努力。

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