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[新華日?qǐng)?bào)]孫林兵:開(kāi)辟化工分離新通路

時(shí)間:2020-10-21 來(lái)源: 作者:朱琳 攝影: 編輯:趙蕾

“這項(xiàng)研究成果是什么時(shí)候走出實(shí)驗(yàn)室,邁向市場(chǎng)的?”面對(duì)記者的提問(wèn),南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院副院長(zhǎng)、材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫林兵教授似乎有點(diǎn)“厘不清”,因?yàn)?,更確切地說(shuō),他所從事的科研工作都是與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐密切互動(dòng)、緊密相連,甚至同步展開(kāi)的。從實(shí)踐中來(lái),到實(shí)踐中去,10多年來(lái),孫林兵教授始終瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐的重大需求,面向吸附法分離乙烯/乙烷的技術(shù)瓶頸開(kāi)展研究,解決了一價(jià)銅基吸附劑制備能耗高和穩(wěn)定性低等難題,開(kāi)辟了一條化工分離的新通路。

乙烯是重要的化工原料,一個(gè)國(guó)家乙烯的產(chǎn)量標(biāo)志著其基礎(chǔ)有機(jī)化工的水平,然而,乙烯與乙烷同時(shí)存在于裂解氣中,碳數(shù)相同的烯烴/烷烴分離具有挑戰(zhàn)性。一價(jià)銅基吸附劑在烯烴/烷烴分離中性能出色,能夠選擇性吸附烯烴而不吸附烷烴,且價(jià)格便宜,成為工業(yè)化應(yīng)用的首選。“但其制備能耗高、易被氧化,實(shí)際應(yīng)用受到很大的限制?!痹陂L(zhǎng)期從事吸附分離研究的實(shí)踐中,這些問(wèn)題一直困擾著孫林兵,他漸漸瞄準(zhǔn)吸附分離的共性關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,即活性位價(jià)態(tài)的轉(zhuǎn)變機(jī)制,“心頭病”也逐漸有了特效藥。

面對(duì)如何低成本從二價(jià)銅中還原一價(jià)銅的難題,孫林兵打破高溫自還原的傳統(tǒng)思路,提出了蒸汽誘導(dǎo)還原策略,在體系中引入還原能力適中的有機(jī)小分子與二價(jià)銅反應(yīng),大幅度降低還原過(guò)程的活化能?!安捎谜羝T導(dǎo)還原策略,僅需要在140攝氏度還原4小時(shí),即可實(shí)現(xiàn)100%的一價(jià)銅收率,而傳統(tǒng)的高溫自還原法需要在700攝氏度處理12小時(shí),且一價(jià)銅的收率僅為60%?!辈粌H如此,孫林兵還有雙“火眼金睛”,發(fā)現(xiàn)了一價(jià)銅基只有在氧氣和水同時(shí)存在的條件下才能發(fā)生氧化反應(yīng)的“秘密”,獨(dú)辟蹊徑,通過(guò)調(diào)控一價(jià)銅吸附劑的微環(huán)境,將吸附劑的表面性質(zhì)從親水調(diào)變?yōu)槌杷瑢?shí)現(xiàn)了一價(jià)銅基吸附劑的穩(wěn)定?!跋喈?dāng)于給一價(jià)銅基穿上了一層‘防水衣’。”孫林兵形象地解釋道,“普通吸附劑僅在2周內(nèi)就喪失了吸硫分離性能,但加了‘防水衣’的一價(jià)銅基吸附劑在空氣中能穩(wěn)定存儲(chǔ)6個(gè)月?!?/p>

“腳力更是生產(chǎn)力?!?008年來(lái)到南京工業(yè)大學(xué)吸附分離技術(shù)研究所后,孫林兵和團(tuán)隊(duì)一直延續(xù)著研究所的傳統(tǒng),在工業(yè)化實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并尋找解決問(wèn)題的辦法。如今,新型一價(jià)銅基吸附劑也已成功應(yīng)用于中國(guó)石化燕山石化公司,運(yùn)行過(guò)程中工藝參數(shù)穩(wěn)定,對(duì)于排放氣中不同濃度的乙烯幾乎可以實(shí)現(xiàn)完全回收,不僅產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還避免了原生產(chǎn)工藝中進(jìn)行燃燒形成二氧化碳,具有減排效果,產(chǎn)生了社會(huì)效益。

孫林兵說(shuō):“瞄準(zhǔn)國(guó)家重大需求,在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)技術(shù)瓶頸,剖析其背后的共性關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,提出解決思路,更容易取得創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)和突破性進(jìn)展?!?而對(duì)孫林兵本人而言,“走”出來(lái)的科研中,還深埋著一份家國(guó)情懷,這也一直成為推動(dòng)他不斷前行的重要?jiǎng)恿?,“目前,仍有一些卡脖子?wèn)題依然掣肘我國(guó)科技國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的提升,科研人員的視界要廣,才能開(kāi)闊思維,科研人員的情懷要深,才能有持續(xù)不斷的原動(dòng)力?!?/p>

“我當(dāng)初來(lái)到南京工業(yè)大學(xué)的時(shí)候,就是被學(xué)校這種‘面向國(guó)家重大需求、瞄準(zhǔn)科學(xué)研究前沿’的特色所吸引?!苯陙?lái),孫林兵在國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金、江蘇省杰出青年基金和霍英東教育基金等項(xiàng)目研究中一直秉承這一科研理念,并教育引導(dǎo)著自己的研究生,他所帶學(xué)生中共有3人獲得江蘇省優(yōu)秀博士(或碩士)學(xué)位論文,10多人獲得國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金。

以身作則,他書(shū)寫(xiě)了堅(jiān)守與繼承的故事,先后入選江蘇省“六大人才高峰”高層次人才、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年科學(xué)技術(shù)帶頭人和江蘇省高?!扒嗨{(lán)工程”優(yōu)秀青年骨干教師等人才計(jì)劃。

本報(bào)記者 王夢(mèng)然 本報(bào)通訊員 朱 琳

2020年10月21日《新華日?qǐng)?bào)》第13版:http://xh.xhby.net/pc/layout/202010/21/node_13.html

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