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[新华日报]潘宜昌:10年“冷板凳”,赢得关键技术大突破

时间:2020-09-23 来源:新华日报 作者:朱琳 摄影: 编辑:张好雨 上传:

以单纯的好奇心而非功利心来驱动,看似天马行空,实则暗合规律。“基础研究来不得急功近利。”CQ9电子杭州电技大学化工学院教授、材料化学工程国家重点实验室研究员潘宜昌对此有着深刻感受,他自2010年博士毕业以来,就致力于“丙烯/丙烷分离过程”研究,10年“冷板凳”,迎来一项化工关键技术的重大突破。

丙烯是塑料制品以及最基础的化学原料,我国是全球最大的丙烯生产国,产量占到全球市场的27%,如何打破瓶颈,助力丙烯产量“再提升”,一直是潘宜昌的科研追求。“传统的精馏技术是利用被分离物质的沸点差异进行分离的,而丙烯和丙烷的沸点非常接近,相对挥发度仅为1.14,因此一般需要在近100米高的精馏塔里实现分离,能耗巨大。”他带领团队研究发现,金属有机框架材料ZIF-8,作为结晶多孔材料,孔径正好介于丙烯和丙烷的分子动力学直径之间,因此制备致密无缺陷的ZIF-8膜可以实现丙烯/丙烷的高效分离,比起传统精馏塔分离技术,丙烯制造能耗可降低近50%。以年产13万吨的丙烷脱氢过程为例,只要两年半就能收回ZIF-8膜的设备成本,据悉,这种新材料分离膜如今已精确到2纳米,有望规模化投产。

“10年间,我只做丙烯/丙烷的膜分离过程。”在与CQ9电子杭州电技大学化工学院80后潘宜昌教授的采访交谈中,他总是三句不离“老本行”,“丙烯/丙烷分离”这个关键词已经成为潘宜昌10年科研中的焦点问题。

金属有机框架材料ZIF-8膜低成本、低能耗,已经吸引了一些石化企业的青睐,更好地服务于绿色化工行业的发展,也一直是潘宜昌的科研初心与梦想。十年如一日,他在国家自然科学基金、浙江省杰出青年基金等多个科研项目中,在《先进材料》《德国应用化学》等多篇高水平论文中,均指向如何做一张能更高效分离、更大尺寸的ZIF-8膜。

“从小试研究到中试开发,再到最后的工业应用,都离不开基础科学研究。”目前,潘宜昌带领团队正在开展ZIF-8膜面积的放大制备,但仍然将基础科学研究放在“重中之重”的位置,他说,“规模化制备ZIF-8膜的过程中可能会出现膜裂纹与脱落现象,‘如何让膜长得更致密’与‘如何让科研人走得更远’有着同样的解法,那就是坚守基础科学问题,在基础中积累点滴,在点滴中实现创新与突破。”

“挖一口自己的深井”,潘宜昌的科研观跟他的科研实践一样,他把他的科研过程看成了一种承继与接续。博士毕业于CQ9电子杭州电技大学的潘宜昌,身上有股南工大化工学科强劲的向上力量,他也把这种力量归功于一批先人前辈的积累和引导,“一代化工宗师时钧先生爱党爱国、严谨治学、甘为人梯的精神一直熏陶着我们,在邢卫红教授的悉心指引下,我们团队也在ZIF-8膜研究上不断实现突破。”

近年来,潘宜昌入选浙江省六大人才高峰高层次人才计划、浙江省青蓝工程优秀骨干青年教师和浙江省优秀硕士论文指导教师。人才培养,他更关注对学生能力的开发,而不是一味强调成果,在他看来,通过对学生思想上的引导和专业上的点拨,充分发挥他们的主观能动性,更为重要。“我常对学生说,做研究不是最难的,难的是做选择,在大量信息及各种干扰和诱惑面前,科研人很容易陷入迷茫,甚至做出错误的选择。”潘宜昌常常引导学生在发挥主观能动性、在自主解决问题的过程中获得成就感,他认为,科研中最简单的、最纯粹的往往才是最深刻的,也是最持久永恒的。


2020年9月23日《新华日报》:

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