每平方米4000元,这张像纸一样的膜究竟有什么神奇之处?未来燃料电池如何取代车辆发动机?2019年江苏省大学生万人计划 “筑梦化工”学术冬令营在南京工业大学开营。本次精心挑选的20个重点实验室,让学生们与学术大牛们零距离接触,感受最前沿的科研成果。
一瓶非常浑浊且刺鼻的工业废液,通过长筒装置,流出清澈如新的水。这个过滤装置采用醋酸叔丁酯过滤的化学方式,可以对废水、废气、废液同时进行分解处理,颠覆了传统化工厂处理污水时要建一个很大的池子,通过生物发酵过滤后才能实现废水零污染排放的方式。
南京工业大学化工学院乔旭教授课题组副教授刘清介绍说:“这是国内首创、自主研发的催化剂,它将废水废气里面的大分子有机物裂解成小分子,再氧化成二氧化碳和水,达到排放标准。”
针对绿色产品的清洁生产,乔旭教授课题组给冬令营的同学们提供的另一个课题是开展原子经济反应工艺合成醋酸叔丁酯,作用在环保涂料中,具有无毒无害的特性,是高性能绿色溶剂的发展新方向,也将成为新房装修市场的风向标。
这张类似白纸的膜,它的作用也是过滤,据金万勤教授团队介绍,只有A4纸的一半大小,价值100元,一平方米则要4000元。膜分离技术是通过物理的过滤方法把有用的物质收集起来,便于重复利用,废弃物再通过化学方式进行降解,变成水排放出去。
南京工业大学化工系副主任周浩力介绍说:“我们的膜有两种,一种是有机涂在无机上,还有一种是有机涂在有机上,通过我们的聚合物,当我们的膜在上面形成一层分离层,我们通过控制它的不同结构和它的性能,实现对不同物质的分离。”
邵宗平实验室研制的燃料电池是一种高效的电化学能量转化装置,相当于汽车的发动机,将可再生能源转化为氢能进行发电,多余能源再由锂电池储存起来。目前,该团队研发了一系列的固体氧化物燃料电池,其中一种可以同时使用汽油和氢气,达到节约能源、提高效能的作用,排出的是水和二氧化碳,不会污染空气。南京工业大学邵宗平实验室老师杨广明:“我们将来将柴油和汽油驱化重整为氢气,氢气把燃料电池发电这样驱动,这样不用去建加氢站,而且保留加油站的一些优点。”
本次冬令营设置精品特色课程、创新实验、学术沙龙、创新研讨、参观考察等环节,让大学生与学术大牛们零距离接触,聚焦前沿,进行头脑风暴,围绕绿色化工过程、新型化工分离过程以及新能源材料等方向,精选了20个聚焦化工学科前沿与研究热点的创新实验室项目。所有学员均需通过化工实验室专业安全知识考试,通过后方可进入实验室参加科学实验。
南京工业大学化工学院副院长汤吉海告诉记者,本次冬令营从绿色材料制备到末端精准化废物回收,从水污染的处理到空气净化,从低碳生活到清洁能源,让学生知道,现在的化工技术可以参与到绿色生产生活的全过程,化工并不意味着就是污染。
为期一周的冬令营,设计了从人文素养、基础研究到产业化的全链条培养策略。120名营员分为20个小组,每组配备两名课题组青年指导教师和一名创新实验导师。学员以小组形式进入预定实验室,在教师的指导下开展创新实验,运用理论引领实践创新。各小组自主选题设计、独立组织实施并进行课题分析处理和撰写总结报告等工作。冬令营最终将评选出“优秀团队”5个、“优秀学员”12名,并颁发证书,“优秀团队”成员和“优秀学员”报考南京工业大学化工学院硕士研究生可享受优惠政策。
南京工业大学化工学院党委副书记弋鹏说:“接触的实验就是创新的,除此之外做完试验后,有个现场的汇报和展示,你要把你实验中取得的创新点,给所有的人展示出来。他们能够完全沉浸在这个实验中,能够享受这个冬令营,这个对于他们来说才是最大的收获。”
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(来源:江苏教育频道/黄迪 王健安 张雨娇 通讯员/张小晴 编辑/秀烽)
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