“一千次想放弃到一千零一次的再坚持”
发布时间:2022-07-16 04:12:32
  编者按:十二年,是她在环境领域从小白到科研工作者转变、向理想不断迈进的时间。一千次想放弃,到一千零一次的再坚持,如何在老生常谈的话题里寻找新的研究突破点?本期,一起看2022年中国科学院院长优秀奖

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  编者按:十二年,是她在环境领域从小白到科研工作者转变、向理想不断迈进的时间。一千次想放弃,到一千零一次的再坚持,如何在老生常谈的话题里寻找新的研究突破点?本期,一起看2022年中国科学院院长优秀奖、中国科学院大学优秀毕业生梅雪怡(培养单位:中科院宁波材料所)的“蓝天梦”征程。

  我与环境专业结缘于12年前的高考志愿填报。刚看到“环境工程专业”字眼,以为只是单纯的环境保护。然而,在经过系统学习后,我才意识到它的重要性——保护和合理利用自然资源、环境污染后的治理与控制,心中对自己所学的专业增添了浓浓的敬畏感和使命感。

  2013年,当时我还在北京读大三,那段时间北京一入冬就常常雾霾。作为南方人的我,并不习惯这样“疯狂”的雾霾攻势:干燥、寒冷,空气中弥漫着灰尘的味道。也是从那时开始,一些环境专业术语如PM2.5、AQI(空气质量指数)等开始逐渐被大众关注。我们每天除了关注天气温度外,还会重点关注空气质量状况。

  作为一名环境专业学子,总想着要为改善北京的雾霾天气做点什么。在硕士期间,我选择了大气污染控制中的机动车尾气污染物消除这一研究方向,希望自己的研究能有助于机动车尾气污染物的消除。因为,我太喜欢站在五道口路口,在火车经过时仰望北京的蓝天。

  也许心中的科研激情没有熄灭,硕士毕业工作两年后,我进入中国科学院大学攻读博士学位。这次的目标更加明确——继续我的“蓝天梦”。

  回归校园,我深知机会来之不易,因此更加珍惜。两年的职场工作间隔,让我无论在科研状态还是技能上都受到一定影响。因此在读博开始,我将自己定位成“科研小白”,一个需要重新学习的“新人研究生”。时刻保持着一份谦恭心,经常向老师和师弟师妹们请教和交流,及时解决遇到的问题。

  博士生期间,我的研究方向有了些变化。国内外在热催化机动车尾气后处理技术方面已积累了大量研究成果,但其仍无法满足日益严苛的低温排放挑战,因此需要在这个老生常谈的话题中,寻找新的突破点。

  博士生一年级上学期,我完成了设备调研和调试,配气管路、阀门、铝合金框架等设计及安装,在老师指导下完成了电气化软件与检测软件的结合优化,最后达到了可以开展实验的标准。

  然而,博士一年级第一学期刚结束,疫情暴发了。当时我身处老家,每天看着新闻上增加的数字,心里有些慌张,也担忧不能及时复学影响实验进度。于是,居家的我大量查阅文献,梳理基本概念、前沿研究成果,厘清逻辑思路和具体研究方法,以便回到培养单位后马上开展研究。

  正因为在家中的文献积累,返回培养单位后我较快地进入了状态,及时设计一些或许并不成熟的小实验验证想法可行性,遇到的关键问题可以较快地找到解决方案,筛选出适用于电热催化的导电金属氧化物催化剂体系。

  博士生涯没有“容易”二字,心中有过一千次想放弃的念头,但也会有一千零一次的再坚持。

  为了验证催化剂在电场下的变化,我们在台风天气仍扛着全套反应装置和气瓶不断往返测试中心,只为得到一个原位拉曼光谱数据;在酷暑时仍泡在实验室,只是为了验证审稿人关于催化剂重复性的关键问题;在与审稿人的沟通过程中,充分体会科研的严谨与纯粹。

  随着疑难问题逐一得到解答,研究工作也逐渐完善和严谨。最终研究成果发表在催化领域期刊Nature Catalysis上。

  回顾这三年来的历程,我从一个科研新人成长为一名博士毕业生,科研能力得到了提升。

  当大部分研究都在致力于催化剂的开发和优化时,我们选择“另辟蹊径”,从改变催化方式入手,发展电热催化技术,并将该技术用于消除柴油车排放碳烟的催化燃烧反应中:将50%碳烟转化率的起燃温度降至75℃以下,远低于传统热催化的起燃温度(300℃)。电热催化碳烟燃烧的优异性能为当前低温排放碳烟污染物消除提供了新思路。这种“另辟蹊径”的研究角度也启发着我在科研工作中多角度思考的科研思维。

  能在一流的科研平台上从事研究工作,是国科大为我们提供的强大后盾。感谢我的导师张建研究员、张业新副研究员的指导以及非金属催化团队老师同学们对我的帮助。

  不忘初心“蓝天梦”。接下来,我将延续先前工作,继续在电热催化技术上深入研究。利用电热催化强效应、高效率、低能耗和易控制等,拓展至多种高温依赖的化学反应,减污降碳,助力我国“碳达峰、碳中和”目标的实现,缓解能源压力和环境压力,为绿色可持续性发展贡献绵薄之力。

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