四年磨一剑,出道即巅峰!天津大学巩金龙教授课题组这位博士的研究成果登上央视新闻!

栏目:生活资讯  时间:2023-04-04
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  白云叠成群山

  载一轮暖阳

  而千峰万仞尽出

  然将其倒置

  则如日潜于云海之间

  所及皆是光

  不远的以后

  愿我们所及亦皆是光

  2023年3月,博士研究生常鑫在新能源化工课题组顺利答辩。而她期间的第一篇文章,昨天也在《自然·纳米技术》期刊上顺利刊登,这篇文章创新性地提出基于单一位点的合金催化剂结构和电子效应的设计方法,打破了传统“试错法”的大量筛选流程,让“一键筛选”成为可能。博士期间潜心聚力,数千个日夜反复凝神细思,砥砺数不清的困难失败,她说:科研之路虽漫漫,吾仍往。

  她坚持的动力来自哪里呢?从她的致谢里,我们找到了答案。

  我的致谢

  博士五载有余,终成此文。然,及至此时,仍未有一文收用。吾尝以诗文遣忧思,谨以自省,虽境遇如此,亦不可弃而避之。

  作四时之诗,告吾身应念自然之可爱:

  《描春》

  红花怜旧土,绿柳倚清湖。

  飞燕逐云去,新竹破雨出。

  《听夏》

  骄阳平骤雨,暑气闹庭前。

  月做天边客,蝉为树上仙。

  《画秋》

  八方裁绿意,四野唤秋晖。

  金叶晨间缀,红枫暮里归。

  《拾冬》

  寒霜披月色,冷夜咽风鸣。

  雪落千山寂,梅开万物清。

  作《少年游》,告吾身不可失少年意气:

  去年花谢几人留?堪问旧时收?

  风驱华叶,云遮星渚,残月照清愁。

  今朝又把流光送。年月不能囚。

  虹霓意气,谨求素守,浮世少年游。

  作《五律·秋》,告吾身不可缺报国之志:

  雁过旧时楼,连天翠色收。

  堂前无暑热,座下有清秋。

  论辩风中散,研思纸上留。

  何堪孤影立,为解国之忧。

  作《等》,告吾身犹可期岁月:

  三分暮色七分雪,半树春光半树冬。

  待把银妆都落尽,方知绿意已重重。

  作《仲夏游》,告吾身终将觅天光:

  园中忽逢骤雨,如细纱罩,草木皆染水色。旧时楼阁檐下,因岁月磨,湿意遍侵阶前。遥望远空苍茫,有飞鸟至,仓惶隐于林间。

  湖上执伞听雨,不闻人声,尽是起伏涟漪。须臾惊雷渐轻,然天未明,果然雾气又兴。毕竟得迎睛日,观霞光盛,荷花微露夏红。

  更感怀师者之态度,吾师巩金龙,无苛责而以激励;吾师赵志坚,勤指导而促进步;亦有王拓、曾亮、慕仁涛、裴春雷、张鹏等师者,不吝帮助。吾之同学,有师兄陆振谱、王显辉、陈赛、张先华、孙国栋、董浩、孙嘉辰、钟达忠、孙朝、王雅男、王伟、王永涛,师姐赵静、胡聪玲,沈辰阳、王洁丽、张恭、高晖、李洪芳、王淑洁、张蒙蒙、俞珈、田凯歌、王以贤、李子仪等人于实验相助;有师兄查珅隽、熊传烨,师姐杨漂萍、赵九冰,罗冉、吴仕灿、蒋丞公、李璐璐、刘思航、石向成、孙士佳、林晓韵、杨婷婷、程东方、李开朗、甄世钰于计算相助。

  尤以父母家人之爱意,亲人朋友之情谊,予向前之力量,赋无畏之精神。

  于是,科研之路虽漫漫,吾仍往。

  ——常鑫

  据介绍,该成果成功打破传统实验“试错法”局限,取得了开发重要化工催化材料的新进展。通过合金“孤立度”描述符的构建,只需向程序输入催化剂结构参数,就能实现烷烃脱氢催化剂“一键筛选”。

  催化剂设计策略

  近年来提出的基于“单位点”催化剂的概念实现催化剂电子、几何结构的可控调控与制备,是催化领域长期追求的终极目标。教授团队在该工作中提出了“催化微环境预测催化性能”的方法,通过创新算法,借助计算机程序发现了脱氢“单位点”合金催化剂的设计新途径。基于该方法,研发的新型铂基催化剂贵金属用量降低超60%,可大幅度节约生产成本,提升了催化剂市场竞争力。实验证明,新型催化剂的丙烯选择性显著优于国际同类产品,且在长程稳定性和再生循环测试中均保持稳定。

  烷烃脱氢催化剂

  烷烃脱氢装置

  据了解,近年来,新能源化工团队在巩金龙教授的带领下,探索形成了“催化剂理性设计—精准构筑—应用引领”的研究范例,建立了相对完整的具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂的专利体系。常鑫博士介绍,这项发现是化工、化学、材料、物理、数学等学科交叉的结果,可能会为相关领域催化剂设计和催化过程解析提供新思路,对加快工业催化剂创新开发具有重要意义。

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