亚博网赌出款速度

首页 - 媒体天职 - 正文

媒体天职

津云客户端:这群来自天津的“00后”,用“太阳光”办了件大事……
 

阳光,是地球万物赖以生存的要素,是人类生存的保证。长久以来,我们对阳光的利用和研发,也为社会发展做出了很多贡献,如太阳能发电厂,太阳能热水器,医学领域的光疗法……

在亚博网赌出款速度,有这样一个主要由“00后”组成的团队,这几年,他们在“对付”工业生产废水中的新污染物时,经过不断的创新和实验验证,发明了一种“太阳光催化剂”。在这种催化剂的作用下,工业废水中那些难降解的新污染物,降解率能够达到90%,且不会出现二次污染。

如今,这个年轻的团队已经申请了9项相关技术发明专利,其中4项专利已经获得授权。今年10月底,他们的项目与来自全国2000多所本科、高职院校的40余万个项目同场竞技,获得了第十八届“挑战杯”全国二等奖,而这项成绩,也是天津市高职院校在“挑战杯”这个重量级国赛的“科技发明类”领域,取得的又一新突破。

给“新污染物”找克星

一场跨越5年的“传帮带”

“我们团队有个好听的名字,是学生们自己起的,叫‘阳光绿能’。”说起学生们的成绩,项目指导教师张发荣满脸自豪,现在的“阳光绿能”团队中,七八个主要成员,最大的21岁,最小的刚上大一,只有19岁,“我们的研究始于2018年年底,到现在5年了。其实研究初期还有几位‘98后’,但整个研究过程,还是‘00后’居多。”

“阳光绿能”团队研究的项目叫《太阳光催化剂——处理新污染物废水的新星》,之所以会研究这个课题,张发荣把时间拉回到了2017年。那时的她刚从工作了九年的企业辞职,进入亚博网赌出款速度,成为了一名老师。

张发荣(右一)带领团队参加第十八届“挑战杯”,他们的项目荣获全国二等奖

进入学:,凭借着南开大学博士学历和多年的企业研发经验,张发荣加入了一些课题研究,其中一个课题是药厂废水新污染物处理。

新污染物风险防控和污染治理是“十四五”生态环保重点,所谓新污染物,是具有生物毒性、环境持久性、生物累积性的有毒有害化学物质,存在严重的生态环境风险。通常的处理方式主要有两种。一种是向废水添加化学试剂,让污染物沉淀,但这个过程中,可能会出现二次污染;另一种是采用过滤膜进行物理过滤,但能够过滤掉的污染物是很有限的。

张发荣说,“我们当时还在做一个太阳能电池板自清洁膜的课题,那个自清洁膜中添加了一种叫二氧化钛的试剂,我们同组的李建生老师就提出,是不是能用二氧化钛试试,于是我开始带队研究。”

工业废水对环境的污染,44岁的张发荣从小就有所体会。张发荣老家在山东,小时候在她家旁边有一条小河,水很清澈,每次父亲接她放学回家,她都会吵着去河里捡贝壳、抓鱼,但后来小河上游建了一家造纸厂,没过多久,小河的水变成了褐色,还散发着难闻的气味,“虽然现在这样的情况有所好转,但随着有毒有害化学物质的使用,新污染物也在不断地被发现。”

纳米二氧化钛

“阳光绿能”团队研发的光催化剂,主要的成分是纳米二氧化钛,纳米二氧化钛在紫外线的作用下,能够产生一种具有强氧化性的自由基。张发荣比喻说,这种自由基就像一把锋利的刀,可以把有毒有害物质切碎,最终打散成二氧化碳和水,从而使工业废水中难降解的新污染物被彻底的氧化分解,而且纳米二氧化钛无毒、无害、成本低廉。

张发荣说,“现在,一些企业为了排放达标,用燃烧法处理,每吨污水的处理费用高达近2000元,而用我们的光催化剂,每吨处理费用也就几十块钱。”

为了完善效率和回收问题

他们进行了上百次实验

“在研究的过程中,我们也发现,纳米二氧化钛也存在缺点,它只能吸收紫外光,而紫外光只占太阳光谱的约5%,太阳光利用率低,并且纳米二氧化钛在水中回收比较困难。这些问题都会阻碍它的工业化应用。”21岁的团队成员孟浩天说,“为了解决这些问题,他们进行了上百次实验。”

团队成员们在进行实验数据分析与研究

2021年,孟浩天从山西考入了亚博网赌出款速度化工安全技术与管理专业。在很多大学同学眼中,他勤奋好学,遇到不懂的问题,总会追着老师刨根问底。他的这个钻劲儿,任课老师们也都看在眼里,在化学老师的推荐下,大一下学期,他成为了“阳光绿能”团队一员。

同是山西老乡的武东蕾,与孟浩天是同班同学,她不仅长得漂亮,而且学习非:,每次考试都是班级前三名,还获得过校奖学金、国家级奖学金,大二上学期,在孟浩天的推荐下,武东蕾也加入了“阳光绿能”团队。

研究最忙时,团队里的所有成员,每天除了上课、吃饭、睡觉,其他时间都会在实验室里,进行配比试剂、实验观察、记录实验数据等工作,“虽然有时也会累,但当某一个实验环节有所突破后,那种成就感会让我们特别快乐。”武东蕾笑着说。

孟浩天(后)和武东蕾(前)在进行实验

可是突破却并不容易。

在解决纳米二氧化钛的光谱响应范围时,团队研究决定加入石墨烯材料,“纳米二氧化钛在吸光后会产生电子,如果不快速转化为自由基,电子就会‘跑’掉,石墨烯有强导电性,我们希望用石墨烯快速传输电子,转化自由基。”孟浩天说,理论是成立的,但实验过程很不顺利,他们连做了两个多月实验,尝试了各种配比,却始终不成功。后来他们才发现,石墨烯不溶于水,想要成功,要换成具有亲水性的氧化石墨烯材料,“有了氧化石墨烯及氧化铋等材料的加入,我们制备的光催化剂材料光谱响应范围,从只有紫外线,扩展到了紫外线和可见光。”

效率问题解决了,回收问题怎么办?在经过了各种材料的尝试后,他们最终选择粉煤灰制作成的漂珠作为载体,将光催化剂材料涂抹在漂珠上,投入工业废水后,待光催化剂材料充分降解新污染物后,再从废水中捞出漂珠,捞出的漂珠还可以进行再利用,又大大节约了成本。

4项发明专利已获授权

正在向工业领域逐步推广

2021年年底至今,“阳光绿能”团队已经陆续申请了9项发明专利,其中,“一种废水处理高活性可见光催化剂及其制备方法”“一种固体磷酸催化合成对羟基苯甘氨酸的方法”“一种左旋对羟基苯甘氨酸的清洁生产方法”“一种阿莫西林生产中间体的合成方法”等4项发明专利已获得授权。

“阳光绿能”团队获得的核心发明专利之一

在孟浩天拍摄的一段实验中的延时视频里,一杯呈粉色的工业废水,在加入了他们的光催化剂材料后,经过三个小时的太阳光照后,溶液颜色由深变浅了,污水色度由500降到了50以下,水体有机污染的重要指标COD由500降到了50以下。

“我们研究的这种光催化剂,在扩大光谱响应范围后,光照1天,可以降解废水中90%有机污染物,且不会造成二次污染。”张发荣说,实验室是小试,想要验证研究成果,进行技术推广,还要在企业进行中试。

今年4月,他们在一家化工染料工厂进行了中试,检测结果显示,采用光催化剂处理后的污水色度、COD、总氮、总磷等6项指标数值,均有大幅度下降,符合环保局规定的排放标准,未出现对水环境造成影响的异常情况。

团队在企业进行中试,并洽谈合作

如今,“阳光绿能”团队已与30多家工业企业进行洽谈,并与7家企业签订了合作协议,“在工业废水中获得推广应用后,我们会向农业废水、石油开发废水、制药废水等领域延伸。”张发荣说。

今年年底,正在读大三的孟浩天、武东蕾将奔赴各自的实习企业,他们也决定一边实习一边备战专升本考试,而新一批的“00后”也将接过研究“太阳光催化剂”的接力棒,向更多领域的水污染处理迈进。(津云新闻记者 鲍燕)

关闭窗口
相关链接
滚动搜索
联系方式
  • 北辰校区教学部门电话
  • 北辰校区行政部门电话
  • :釉靶G缁
  • 图书查询
津ICP备19008897号-1 津教备0305号
津公网安备 12011302120270号
技术支持:网络安全和信息化办公室
亚博网赌出款速度(电子)股份有限公司