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                                                                      <kbd id="xswuq3zh"></kbd><address id="xswuq3zh"><style id="xswuq3zh"></style></address><button id="xswuq3zh"></button>

                                                                          网赌网址

                                                                          學子風采

                                                                          當前位置: 首頁 · 學子風采 · 正文

                                                                          學子風采

                                                                          【學習風采】新型可逆氧電極的設計合成及應用研究團隊:催化夢想 驅動青春
                                                                          來源: 作者: 編輯:楊露露 發佈日期:2018/09/03

                                                                          在2017年第十五屆挑戰杯國賽的賽場上 ,网赌网址化學化工學院學生蘇昌遠、陳俊民、陳安娜、張佳璇的研究項目《新型可逆氧電極N-GCNT/FeCo的設計合成及其在鋅空電池中的應用》一舉奪得“挑戰杯”國賽一等獎。研究期間 ,該項目組共發表了四篇SCI 論文  ,並獲批成爲“攀登計劃”廣東大學生科技創新培育專項重點項目。

                                                                           

                                                                          播種夢想,遇見“大挑”

                                                                          剛進入大一的時候 ,學校和學院就在學生中對挑戰杯項目進行了大力宣傳 。那時候的蘇昌遠還是一個剛進入大學不久的“初生牛犢”  ,看到宣講會上往屆師兄師姐取得的優秀成績,蘇昌遠也在自己心裏埋下了一顆“科研夢”的種子。後來  ,學院向學生們提供了每位老師研究的方向和聯繫方式 ,這使得蘇昌遠和他的小組成員有機會了解各個學習方向,發掘自己的興趣點。就這樣,蘇昌遠和隊友們開始進入了實驗室,嘗試着做一些實驗 ,小小的夢想在他們心中綻放開來 ,催促着他們邁開了科研之路的第一步。

                                                                          在大二的物理化學課堂上,蘇昌遠常常跟在老師身後追問問題 ,也正因爲如此,任課老師劉兆清發現了勤奮刻苦的蘇昌遠,便邀請蘇昌遠加入了自己的實驗室 。在劉兆清老師的安排和蘇昌遠的邀請下,另外三位隊友陳俊民、陳安娜、張佳璇也加入了他們的實驗小組 ,組成了“挑戰杯”的項目研究團隊。“老師的研究方向是電池能源”,蘇昌遠說 ,“我也恰好對能源、電池方面比較感興趣  ,所以選題的方向就往這方面靠攏了”。隊伍的快速組建和選題方向的確定使得他們在研究初期很快就解決了別的隊伍常出現的難題 ,也爲後來的研究打下了堅實的基礎。

                                                                          在挑戰杯立項之前,蘇昌遠就已經在實驗室鍛鍊了大半年的時間  ,這期間他和自己的好友兼師兄成暉相互學習、相互鼓勵。在一次偶然的實驗中  ,他們突發奇想在三聚氰胺中加入了一些金屬鹽  ,而正是這個偶然發現讓他們意外地煅燒出了一個“碳納米管” 。在對比了現有的催化劑並作進一步的瞭解後 ,蘇昌遠發現這種“碳納米管”竟然可以用來做鋅空電池的催化劑 ,而這個偶然發現的“碳納米管”在研究上更是具有很大的應用價值。於是 ,蘇昌遠團隊便以改進催化劑的性能爲具體研究目標,開始了他們的“挑戰杯”研究項目 。

                                                                           

                                                                          劉兆清老師指導小組成員做電化學性能測試

                                                                          迎難直上,永不言棄

                                                                          剛開始研究的那段時間,蘇昌遠主攻鐵鈷材料 ,陳俊民主攻錳酸鈷材料 ,兩人分工合作 ,陳安娜、張佳璇則負責測樣。回想起那段日子 ,蘇昌遠說道 ,“沒課的話,我7點10分就會到實驗室了  ,晚上研究的時候一般到11點左右纔會回宿舍。前一天去燒樣,燒完樣就要去測樣 ,測完樣之後還要再去燒樣 ,然後又再去測樣,就這樣不斷反覆檢測 。”由於測試的樣品非常多,一個數據的燒樣、測樣一般都要耗費兩天的時間才能完成,而一組數據中又有幾百條數據,一組實驗下來 ,得出的數據其實是很龐大的。當完成整套數據的時候,他們已經用了一整個學年的時間 。

                                                                          數據的龐大和樣品處理的繁瑣使得研究的進度被拉長,而更困難的是“即使處理完測試與數據等前期工作,得出的數據在實驗中並不一定每一次都能用上” ,耗費幾個月時間檢測的數據很有可能都是白費工夫。這時候,蘇昌遠只能和隊友們重新尋覓材料,再進行下一次的數據測試 。經過8個多月的努力,蘇昌遠團隊嘗試了鋁、鐵鈷、錳等各種催化劑材料 ,在反覆的測試和分析後,他們最終選擇了性能最佳的“鐵鈷材料”  。

                                                                          在目前化石能源快速消耗以及長期不合理使用已帶來嚴重的環境污染的背景下 ,許多人都在積極尋求一種更清潔的能源 。鋅空電池相較於目前主流的鋰電池、超級電容器等清潔能源,有高能量密度、反應條件溫和以及長循環壽命等特點,適合做應用於助聽器等設備,但需要一種催化劑降低它的過電勢讓它反應更加順利 。目前市面上的鋅空電池的商業催化劑都是比較昂貴的金屬材料  ,而蘇昌遠團隊研究的新型催化劑則更廉價易得 ,安全性更強 ,與現有商業催化劑相比  ,具有很大的優勢 。蘇昌遠團隊正是憑藉着敏銳的研究嗅覺發現了這種新型催化劑的價值 ,這也讓他們更堅定地要把這個項目做下去,研究出一種性能更優異的催化劑 。

                                                                          做實驗、整理數據的同時,蘇昌遠還撰寫項目論文 ,“從投稿到發表 ,最快用了3個多月,最慢的花了一年時間才完成”。要完成四篇SCI 論文對大多數本科生來說不是一件容易的事。因爲學習的資料大多是影響因子高、水平比較高的文獻,而這些文獻都有一個共同的特點,那就是“全英文撰寫” ,文獻中不乏大量複雜生僻的高難度詞彙,但是蘇昌遠從未因此放棄 。“當時就是一點點看完 ,一點點啃下去的,電池方面的英文專業術語 ,也從根本不認識慢慢到熟識。”經過長時間的努力與付出,蘇昌遠最終寫出了四篇極具影響力的全英論文 ,其中一篇論文《Atomic modulation of FeCo-nitrogen-carbon bifunctional oxygen electrode for rechargeable and flexible all-solid-state zinc-air battery》的影響因子更是達到了16.721 。

                                                                           

                                                                          一路收穫,一路成長

                                                                          一般的實驗項目在研究出一種材料的性能之後 ,就直接整理數據發表文章,但蘇昌遠團隊爲了讓他們的研究更具有說服力 ,決定自己動手實際製作出液態、固態兩種電池 。這種更進一步的製作,意味着他們沒有資料可以參考 ,“我們自己在網上買了手錶殼 ,拆了之後在殼上打孔,自己DIY固態電池”  。液態電池本來是用來做生物燃料電池用的 ,但是蘇昌遠團隊卻把它改造成了鋅空電池 ,這也大大增強了項目的可應用性 。

                                                                          到了“挑戰杯”國賽前的最後幾個月 ,蘇昌遠開始着手準備比賽現場作品展示的海報、展板以及答辯用的視頻  。作爲項目的負責人 ,蘇昌遠把這些國賽用的輔助材料一手包辦了 。在這個過程中 ,他從一個處理圖片、視頻的“小白” ,變成了一個Ps和剪輯音頻、編排文本的能手 ,還學會了使用動畫軟件 。幾個月下來,他的編輯製圖技能都大有長進 。雖然在初期的實驗過程中很多數據都因爲達不到性能要求而作廢,但在整個比賽的過程中 ,蘇昌遠積累起來的實驗技巧、邏輯與數據處理能力和編輯製圖特長都讓他獲益良多。

                                                                          爲了更好地完成項目的研究 ,蘇昌遠在暑假期間還留校繼續做實驗 。暑假留宿沒有空調,悶熱的天氣使得蘇昌遠每天回到宿舍一躺牀就會出汗 ,於是他只能逼着自己要在出汗之前趕緊睡着。爲研究付出的努力讓他們獲得了更多的支持 ,中山大學、華南理工大學的兩位院士看到了項目的價值,甚至爲了這個項目給蘇昌遠團隊寫了推薦信,這也使得項目研究得到了更廣泛的認可 ,讓項目有機會走得更遠。

                                                                          “挑戰杯”帶給他們的不僅有榮譽 ,還有難忘而珍貴的回憶  。如今的蘇昌遠已被東南大學化學專業研究生免試錄取,陳俊民也選擇留在廣州大學繼續讀研,陳安娜、張佳璇則正在備戰考研的路上不斷努力。對科研的熱忱,在實驗室裏嚴謹認真的態度,答辯場上的從容不迫 ,長久積累起來的紮實的分析能力……對於他們來說 ,這次“挑戰杯”讓他們得到了成長 ,更爲他們的大學生活寫下了完美的一頁。

                                                                          蘇昌遠團隊成功的關鍵不只是一次實驗的靈感,更是他們兩年的不懈奮鬥 。幾千次的材料燒製和數以千計的數據分析。他們癡迷科研、死磕難題、執着不休。時間和堅持沒有虧待他們 ,長久累積的深厚底蘊最終爲他們證明了一切 。

                                                                          “一定的機遇和長久的不懈堅持” ,這種信念讓蘇昌遠帶領團隊不斷前進。雖然艱苦 ,但他還是完成了從大一就定下的目標——要做科研、要讀研、要繼續深造。懷着一顆認真對待科研的心,保持着一種嚴謹學習的態度,蘇昌遠和他的隊友們也在科研的道路上越走越遠,越走越堅定……

                                                                           

                                                                          (學生記者 蔡錦姿 王景瑞 李昕洋 李錦儀)

                                                                           

                                                                          注:本文刊登於201874日第379-380期《廣州大學報》 。如需轉載 ,請註明出處。



                                                                          下一條:【學子風采】譚品財:博觀約取 厚積薄發

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