品书网

杂志

保存到桌面 | 繁体 | 手机版
传记回忆文学理论侦探推理惊悚悬疑诗歌戏曲杂文随笔小故事书评杂志
品书网 > 杂志 > “渣”博士

“渣”博士

时间:2024-11-05 01:06:11

我的研究工作就是立足燃煤电厂内部,解决两类污染问题。一是针对固体废物粉煤灰,研究其资源化处理处置技术;二是针对燃煤烟气排放的CO2、SO2和NOx,研究其中的温室气体CO2减排技术。

颜枫清华大学环境学院2013级直博生基于上述两个目标,我首次提出了一种技术(粉煤灰合成有序介孔硅铝材料及残渣吸附CO2系列技术):首先从粉煤灰中回收SiO2,再回收Al2O3,最后把残渣原位用于循环吸附CO2;从而在燃煤电厂内部,实现了粉煤灰的高值资源化处理处置及CO2减排。

说得通俗一点,我就是一个搞“渣”的,虽然我并不“渣”,同时我也是治理雾霾的。

欧盟政策变,博士方向改

2012年9月推研面试时,我曾向老师们许下诺言,“中国环境领域需要一批为科研而执着奋斗下去的人,而我愿意成为其中的一员”。

最初我的课题并不是搞“渣”的,而是研究太阳能产业废物资源化技术。通俗讲,在太阳能电池板生产过程中,会产生一种污染物,叫做四氯化硅;而每生产1吨多晶硅太阳能电池板,就会产生18吨的四氯化硅废物。

四氯化硅极易挥发,1分子的四氯化硅水解后会生成4分子的氯化氢气体,形成盐酸酸雾,因此四氯化硅对生态环境和人体健康构成了严重的威胁。那时候,我为了做实验不可避免地会吸入少量四氯化硅,当其在口腔内和唾液反应后,就会形成盐酸酸雾。因此我常常笑称自己是吸着盐酸做科研,而且一次能吸4份!

但,君子一言,驷马难追。凭着一腔热血,我终于完成了将四氯化硅废物资源化技术研究,将其变成了高价值的纳米SiO2材料,并建立了示范工程实现连续生产。

正当我得意洋洋之时,遥远的西方传来一声晴天霹雳——欧盟对华征收反倾销税!

于是,为了降低生产成本,我国众厂家对多晶硅生产线进行了工艺改进,SiCl4可回用到生产线中、实现产业内循环利用,因此SiCl4不再是废物!

我的研究成了“废物”。

但见粉煤灰,方知责任重

内心崩溃的我该怎么办?

奔跑!那两个月,每天在操场奔跑!

看见苦闷的我,导师积极帮我寻找方向,蒋老师提议:试试粉煤灰资源化相关的技术研究?师兄却调侃道:“颜枫啊,粉煤灰资源化是个好方向啊,好好干!我估计发个《中国粉煤灰》(EI)没啥问题。”

啥?《中国粉煤灰》?说好的SCI呢?一想到未来就要面对一堆“渣”,自己可能也会变成“渣”,我的内心其实是抵触的。

但是,当去到粉煤灰堆场的那一刻,我被震撼到了。第一次见到漫天飞舞的粉煤灰,我突然感受到了肩上的责任和重担,于是我决定接下这个方向,并迅速地投入到了粉煤灰资源化技术的研究中。

在和导师探讨后,我们决定将粉煤灰原位用于燃煤电厂的CO2捕集,同时实现燃煤电厂的粉煤灰资源化和CO2减排。传统CO2吸附技术一般采用CaO材料循环吸附,但是CaO材料在高温循环过程中不稳定,会迅速失活。因此,我们的思路是先用粉煤灰制备稳定的沸石(硅铝酸盐矿石)基体材料,再将活性CaO负载在上面,从而提高CaO的稳定性,同时实现材料对CO2的吸附活性。

但是,当我用了6个月时间,实现了粉煤灰制备沸石并负载CaO时,出事了!我们发现,沸石基体虽然稳定,但是沸石基体和活性CaO会发生反应,导致CaO失活,因此制备的材料完全不能吸附CO2。

难道前面6个月都白干了?

心有不甘!

在和导师的探讨中,我们突然想到,稳定的粉煤灰没有错,错的是我们使用的方式。于是为了避免CaO失活、同时提高CaO稳定性,我们将粉煤灰添加量从50%降低到10%,粉煤灰的作用也从基体结构变为了稳定剂。我们的实验终于成功了,首次在领域内权威期刊上报道了粉煤灰对于CaO基CO2吸附剂的稳定化作用及其机理,实现了粉煤灰的资源化利用及高性能的CaO基CO2吸附剂制备。

四氯化硅极易挥发,1分子的四氯化硅水解后会生成4分子的氯化氢气体,形成盐酸酸雾。

若为发论文,何必来读博

可就在这个时候,我与导师的思路发生了激烈的冲突。导师希望我能围绕粉煤灰资源化技术继续开展研究,毕竟10%的添加量并没有真正解决粉煤灰资源化的问题。而我自己则希望围绕CO2捕集技术继续开展工作,毕竟这在当时意味着高水平、高产出的SCI论文。所以那时候我真的很郁闷,甚至很崩溃。

在激烈的冲突面前,我能怎么办?我只能继续奔跑,那两个月我绕着校园跑跑停停,思考着未来与人生。

在那段日子里,导师的一句话点醒了我:“只为发表论文的研究是脱离实际的,也绝对不是我们应有的追求。”回想2012年的9月,我当初的理想就是希望通过我的研究解决环境问题,既然有这么严重的污染物需要探索其资源化技术,就应该脚踏实地开展研究。

思想涅槃后,我决定重新上路。埋头苦干三年后,我终于研发了粉煤灰回收硅铝元素、制备有序介孔纳米硅铝材料和残值循环吸附CO2等系列技术,从而在燃煤电厂内部,实现了粉煤灰的高值资源化和CO2的原位减排利用。

责任编辑:钟鑫
   

热门书籍

热门文章