这群来自天津的“00后”，用“太阳光”办了件大事……网信静海2023-11-21 11:37网信静海2023-11-21 11:37

 人参与 | 时间：2024-11-18 03:36:37
阳光0后是群自地球万物赖以生存的要素  ，是天津太阳人类生存的保证  。长久以来，光办我们对阳光的事网利用和研发，也为社会发展做出了很多贡献，信静信静如太阳能发电厂，海网海太阳能热水器0后医学领域的群自光疗法……　　在天津职业大学，有这样一个主要由“00后”组成的天津太阳团队 ，这几年 ，光办他们在“对付”工业生产废水中的事网新污染物时，经过不断的信静信静创新和实验验证，发明了一种“太阳光催化剂”  。海网海在这种催化剂0后作用下，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，进入天津职业大学，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　　进入学校后，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天津职业大学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，而且学习非常好，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）举报/反馈 顶: 299踩: 739