作者:倪伟波 来源:中国科学报 发布时间:2020/6/22 16:45:00
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赵东元:在感兴趣的领域深耕细作

 

近日,在由中国科学报社与Cell Press(细胞出版社)共同主办、新浪科技协办的“科学无界——中国科学家与Cell Press”年度盛典暨在线学术论坛物质科学专场中,中国科学院院士、复旦大学教授赵东元介绍了其课题组近年来在功能介孔材料与界面定向组装方面取得的进展。

随后,赵东元参加了在线讲座后的“助力青年学者论坛”,与来自科研机构、高校的科研人员以及关注前沿科学进展的网友进行了零距离的对话与交流,分享了长期从事功能介孔材料研究的体会与感触。

道法自然 催生新材料

俗话说,无孔不入。

自然界中存在着很多孔材料,比如矿物类的云母、硅藻土,植物中的芦苇、棉花、蜂巢,哺乳动物的肺脏、肾脏等。

那么,自然界是如何“造”孔的呢?赵东元介绍,孔材料的创造离不开化学,离不开分子自组装,这是自然界的普遍现象。

大自然总是不断地给人类以启发与灵感。多年来,赵东元带领课题组利用化学方法,学习自然控制自组装的过程,在界面组装调控实现取向组装可控合成多级结构功能介孔材料方面取得了系列进展。

基于界面组装调控这一核心思想,赵东元及其课题组发展了一系列合成多级结构功能介孔材料新方法,包括微乳限域自组装法、液—液界面两相法、挥发驱动定向组装、介孔各向异性生长法、界面驱动定向组装等。利用这些新型合成方法,能够可控制备一系列新型多级结构功能介孔材料,这些新型介孔材料不仅形貌独特、均一,而且具有可控的介观孔道结构、高比表面积、大的孔容和开放的孔道。正是由于其独特的结构及功能性,使得这些材料在催化、吸附、分离、光电转化与存储及生物医药等领域展现出非常好的应用前景。

初心不改 学以致用

几十年来,赵东元一直在介孔材料领域中纵横驰骋。

谈到一路走来的心得时,他坦言,“孔确实魅力无穷。孔有大小之分,化学变化非常多,其组成、结构、性能的变化也极其丰富。我一直想利用自己所学的化学知识来创造一些全新的材料,也想把我们创造的材料真正能够用起来,这也是我一直以来致力的工作。”

一方面,在石油化工方面,功能介孔催化材料将大有可为。“由于功能介孔材料拥有高比表面积、大孔体积和可调控的孔径,允许重油大分子进入其孔道,因此其在重油催化裂化中得以大显身手。”赵东元表示。目前,该技术已在齐鲁石化工业化过程中得以应用。

对于介孔材料在石油化工领域的未来应用,赵东元充满信心。“未来,可能直接将这些材料打入地下,将原油进行直接降解或裂解,将实现所有的石油加工都在地下进行,这将会引发石油化工产业中的一场大变革。”

另一方面,介孔材料可以做成高性能的绝热材料(比如纳米孔绝热材料),其可以在军事上拥有广泛的用途。

“介孔材料领域还有很多值得探索的东西,我对它的兴趣从未减退。”赵东元坚定地说。

兴趣为先 深耕细作

对于科研人员如何走出适合自己的、符合国家需要的科研道路,赵东元认为作为一名科研工作者首先要有追求,要有能够为中国的科学、社会的发展做出贡献的理想。但是,“作为社会中的一份子、大海中的一滴水,我们每个人所做的科研可能积累起来才能推动整个社会的进步。”

无论是量子化学还是量子力学,它的诞生,丢弃了传统的、经典的力学,推动了整个社会的发展,推动了整个人类的进步,但这其中质的飞跃的实现是一大批人共同努力、共同奋斗的结果。

其次,要围绕着兴趣,真正能够在科学领域里做出创新的突破,“哪怕为推动社会进步做出一点点的努力,都是好的。”

他强调,作为科技工作者,一定要坐得住冷板凳,围绕自己感兴趣的问题,在自己的领域不断耕耘,不断探索研究。

“科研就是讲究创新,要有新的思想、新的概念、新的路线、新的理论。因此,不管是基础科研还是科技应用,只要能在自己感兴趣的领域内深耕,早晚可以看到成绩的。”赵东元指出。

 
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