二十大代表風(fēng)采丨中國科學(xué)院院士于吉紅:筑夢化學(xué) 科技報(bào)國
中新網(wǎng)長春9月29日電 題:中國科學(xué)院院士于吉紅:筑夢化學(xué) 科技報(bào)國
中新網(wǎng)記者 郭佳
在合成化學(xué)領(lǐng)域,分子篩的生成過程一直被認(rèn)為是“黑匣子”,其定向設(shè)計(jì)合成極具挑戰(zhàn)性。中國科學(xué)院院士、吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授于吉紅在這一領(lǐng)域潛心研究已有30余年,探尋解開“黑匣子”的秘鑰。
分子篩,是可以篩分不同分子的材料。因其具有大的比表面積、規(guī)整的納米孔道結(jié)構(gòu),是工業(yè)生產(chǎn)中重要的催化、吸附分離和離子交換材料。特別是分子篩作為石油化工領(lǐng)域最重要的固體催化材料,對于實(shí)現(xiàn)資源高效利用、節(jié)能降耗、助力碳中和發(fā)揮著極為重要的作用。
從1989年師從著名無機(jī)化學(xué)家徐如人院士攻讀碩士研究生開始,于吉紅就對分子篩產(chǎn)生了濃厚興趣,并在留校任教后選擇了功能材料的分子工程學(xué)這一極具挑戰(zhàn)性的研究方向?!靶煜壬?jīng)常跟我說,做研究一定要瞄準(zhǔn)最前沿、占領(lǐng)制高點(diǎn),要有超前思維,要做別人沒有想到做或者是別人做不到的事情?!庇诩t說,老師的話一直鞭策自己不斷向前。
但研究初期并非一帆風(fēng)順,當(dāng)時(shí)分子篩研究正處于瓶頸低谷期,特別是一些熱點(diǎn)材料的出現(xiàn),使得許多人放棄了分子篩這一傳統(tǒng)材料的研究。不少人都勸于吉紅改換熱點(diǎn)方向,否則很難出成果,但她不為所動,在這個領(lǐng)域一直堅(jiān)守,并不斷創(chuàng)新。為了實(shí)現(xiàn)分子篩的定向合成,于吉紅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)下苦功夫,歷經(jīng)多年在國際上率先創(chuàng)建了分子篩合成數(shù)據(jù)庫。在此基礎(chǔ)上,不斷總結(jié)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)規(guī)律,在國際上較早地提出以理論模擬、數(shù)據(jù)挖掘和高通量實(shí)驗(yàn)相結(jié)合指導(dǎo)分子篩定向合成的策略,合成了數(shù)種新結(jié)構(gòu)類型分子篩,實(shí)現(xiàn)了中國在分子篩新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型創(chuàng)制方面零的突破。2016年,她們首次發(fā)現(xiàn)羥基自由基加速分子篩成核的晶化機(jī)制,為分子篩材料的高效及綠色合成開辟了新路徑。
談及當(dāng)下分子篩研究的意義,于吉紅表示,分子篩材料應(yīng)用前景十分廣闊,并且能在“雙碳”背景下發(fā)揮重要作用。
眾所周知,化石能源是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的最重要原因之一。于吉紅表示,實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵是減碳和固碳,而在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域,減碳的重要路徑是增效降耗和能源替代,固碳的重要路徑是二氧化碳等溫室氣體的高效分離捕集和貯存轉(zhuǎn)化。作為化學(xué)中重要的催化、吸附分離、離子交換材料,分子篩材料在這些領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。
面對當(dāng)前新能源技術(shù)對儲能材料的重大需求,于吉紅團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研制了一種基于分子篩薄膜的全新固態(tài)電解質(zhì)材料,有效解決了傳統(tǒng)固態(tài)電解質(zhì)材料的界面構(gòu)建困難、內(nèi)部鋰枝晶和穩(wěn)定性差等問題,從而為固態(tài)電解質(zhì)材料和固態(tài)儲能器件的發(fā)展提供了新思路。
中國分子篩材料的發(fā)展起步雖然較西方發(fā)達(dá)國家晚,但近年來,在政策環(huán)境、市場環(huán)境推動下,國內(nèi)分子篩材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。目前,中國已經(jīng)成為世界上最大的分子篩生產(chǎn)國和需求國。
作為中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會代表,于吉紅呼吁廣大科技工作者,著力服務(wù)國家戰(zhàn)略需求,潛心科研,為把中國建設(shè)成世界科技強(qiáng)國,實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興,不斷作出新的更大貢獻(xiàn)。(完)
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