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不仅可以缓解环境问题

文章来源: 未知发表时间:2019-09-04 00:54

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  初见孙春义,是在东北师范大学化学学院的楼内。一间间实验室里种类繁多的设备正在有条不紊地运转着,不时会飘过些许略显陌生的化学品气味。

  孙春义是年轻的“85后”副教授,是多孔金属氧簇材料的设计合成及其性能研究领域的中坚人才。她和她的团队在三维多孔金属氧簇材料光催化二氧化碳还原领域取得了阶段性的研究成果。面对记者,孙春义略显紧张,话语也不多,但一谈到其所研究的内容,她就立刻打开了话匣子,兴奋地介绍着。正是这份骨子里的热爱,让她选择以“多孔材料”为矛,向着打赢这场环境之战而不断努力着。

  煤炭、石油和天然气等化石燃料,是人类社会当前和未来几十年使用的最主要能源。由于现代化的生产和生活及全球工业化的进程,有限的化石燃料消耗的速度逐年增加,这也导致了全球性的能源短缺和日益增长的环境污染及全球气候变暖。温室气体被认为是全球变暖的主要因素,其中二氧化碳所占超过90%。由此可见,二氧化碳的排放量已经成为了制约中国乃至世界各国经济长期增长的关键因素。

  在此背景下,如果能够有效地将排放出来的物质提取并转化出来的话,就能大大降低二氧化碳的排放。基于此现状,孙春义和她的团队正致力于开展多孔金属氧簇材料在光催化二氧化碳还原领域的性质研究,并取得了一系列的成果。

  “这个多孔材料是由金属氧簇作为构筑的一个无机的单元,与有机的配体作为有机的构筑单元相连接的一个高度有序的、网络的三维结构。我们可以将它比喻成生活中常见的海绵,它有很多很多的小孔,可以进入分子,包括有机的分子、无机的气体分子和金属离子等,进行分离。例如核污染物(溶液的分离),空气里的污染物等。”孙春义介绍,“对于多孔材料在二氧化碳方面的应用,主要是它可以高效的将二氧化碳选择性的吸附到多孔材料的孔洞中。然而,当前的难题就是,吸附后的二氧化碳如果不处理,依然会成为环境的负担。”

  众所周知,二氧化碳中的碳元素,是组成有机物的很重要的一个单元,如果实现二氧化碳的转化,就可以实现中性的碳循环,比如说将二氧化碳转化为天然气的主要成分甲烷,还有甲醇、乙烯、丙烯等其他的多碳有机物,这些物质一般都是需要从石油等不可再生化石燃料获得,不仅操作繁琐,还要花费大量的人力、物力、财力。化石燃料本就有限,我国的石油存储量也不足。“实现二氧化碳的应用和转化,不仅可以缓解环境问题,还可以实现碳的有效循环利用,缓解全球能源危机,是十分有意义的课题。希望通过我们这代人的不懈努力,能够为子孙后代营造一个更良好的生存环境,这也是我们不可推卸的责任。”孙春义这样说道。

  孙春义的白大褂已经微微泛黄,可她却毫不在意,她把所有的时间和精力都放在了科研工作上。从2009年来到东北师范大学学习和工作至今,她经历了数不清的困难和挑战。

  “这个领域它是全新的,需要你自己去一点点摸索,因为没有前人的经验来给你借鉴,那时真的很辛苦,但慢慢的我们积累了一定的经验,摸索出了正确的方式方法,加之国家大的科研环境越来越好,我们获得了很多的支持,所以困难是在一点点变少的。”孙春义表示,“目前,我们面对的困难主要就是测试、表征设备比较有限,有些仪器整个吉林省都没有。我们会通过和省内外各高校以及各科研院所来进行合作,甚至有时还会将样品寄到国外去表征。”

  面对这些困难,孙春义却说,科研的道路本就是艰辛、曲折的,可能你奋斗一辈子都无法取得想要的结果,但这恰恰是科研的魅力所在。

  孙春义每天早早来到实验室,直到夜里才离开。然而这大量枯燥的科研工作并没有让她感到丝毫厌倦。她说:“作为科研工作者,平时的工作强度大,还会面临很多的压力,但这恰恰是我进步的动力。在我这个领域,坚持不懈,勤奋努力,敏锐发现和思考都是不可或缺的品质,因为化学学科和其他学科不太一样,必须要时时刻刻留意实验现象,这样才能对实验现象进行及时捕捉,这就需要长时间的习惯养成和经验积累。”可能正是这种始终追寻科研的精神,让她无论在科研上还是生活里都充满动力。

  作为年轻的“85后”副教授,她已在相关领域取得了众多成果。她首次将多孔材料作为抗癌药物的载体,实现抗癌药物在体外癌细胞环境下的靶向释放;首次提出利用离子交换原理,将磷光金属配合物引入到多孔材料孔道中,并用于高效白光照明;首次实现长寿磷光金属配合物在空气条件下的高效磷光发射以及基于底物尺寸的选择性C-C/C-N键形成反应催化;首次利用多孔材料的限域作用,实现磷光金属配合物的3MMLCT激发态,并用于光诱导脱氢反应;首次将高核钴簇构筑的多孔金属氧簇材料用于高效光催化还原二氧化碳。

  她还先后在国内外知名学术期刊上发表通讯、第一作者论文14篇,所发表的论文被引用1300多次,通讯、第一作者论文单篇引用超过100次的5篇,单篇最高引用200余次,ESI高引论文3篇,个人H-index14;先后主持了国家自然科学基金项目、吉林省青年托举工程项目、中国博士后基金项目、吉林省科技厅优秀青年基金项目、吉林省教育厅重点项目等,并参加973项目1项,参加863项目1项。

  很多人说,在化学领域里女性科学家之所以少之又少,是因为化学这门非常枯燥的学科对于女性来说不适合,但孙春义却不这么认为,“世界需要科学,而科学同样需要女性。我热爱这份科研工作,它是我一生无悔的选择。”返回搜狐,查看更多

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