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[新華日報]潘宜昌:10年“冷板凳”,贏得關鍵技術大突破
以單純的好奇心而非功利心來驅動,看似天馬行空,實則暗合規律。“基礎研究來不得急功近利。”南京工業大學化工學院教授、材料化學工程國家重點實驗室研究員潘宜昌對此有著深刻感受,他自2010年博士畢業以來,就致力于“丙烯/丙烷分離過程”研究,10年“冷板凳”,迎來一項化工關鍵技術的重大突破。
丙烯是塑料制品以及最基礎的化學原料,我國是全球最大的丙烯生產國,產量占到全球市場的27%,如何打破瓶頸,助力丙烯產量“再提升”,一直是潘宜昌的科研追求。“傳統的精餾技術是利用被分離物質的沸點差異進行分離的,而丙烯和丙烷的沸點非常接近,相對揮發度僅為1.14,因此一般需要在近100米高的精餾塔里實現分離,能耗巨大。”他帶領團隊研究發現,金屬有機框架材料ZIF-8,作為結晶多孔材料,孔徑正好介于丙烯和丙烷的分子動力學直徑之間,因此制備致密無缺陷的ZIF-8膜可以實現丙烯/丙烷的高效分離,比起傳統精餾塔分離技術,丙烯制造能耗可降低近50%。以年產13萬噸的丙烷脫氫過程為例,只要兩年半就能收回ZIF-8膜的設備成本,據悉,這種新材料分離膜如今已精確到2納米,有望規模化投產。
“10年間,我只做丙烯/丙烷的膜分離過程。”在與南京工業大學化工學院80后潘宜昌教授的采訪交談中,他總是三句不離“老本行”,“丙烯/丙烷分離”這個關鍵詞已經成為潘宜昌10年科研中的焦點問題。
金屬有機框架材料ZIF-8膜低成本、低能耗,已經吸引了一些石化企業的青睞,更好地服務于綠色化工行業的發展,也一直是潘宜昌的科研初心與夢想。十年如一日,他在國家自然科學基金、江蘇省杰出青年基金等多個科研項目中,在《先進材料》《德國應用化學》等多篇高水平論文中,均指向如何做一張能更高效分離、更大尺寸的ZIF-8膜。
“從小試研究到中試開發,再到最后的工業應用,都離不開基礎科學研究。”目前,潘宜昌帶領團隊正在開展ZIF-8膜面積的放大制備,但仍然將基礎科學研究放在“重中之重”的位置,他說,“規模化制備ZIF-8膜的過程中可能會出現膜裂紋與脫落現象,‘如何讓膜長得更致密’與‘如何讓科研人走得更遠’有著同樣的解法,那就是堅守基礎科學問題,在基礎中積累點滴,在點滴中實現創新與突破。”
“挖一口自己的深井”,潘宜昌的科研觀跟他的科研實踐一樣,他把他的科研過程看成了一種承繼與接續。博士畢業于南京工業大學的潘宜昌,身上有股南工大化工學科強勁的向上力量,他也把這種力量歸功于一批先人前輩的積累和引導,“一代化工宗師時鈞先生愛黨愛國、嚴謹治學、甘為人梯的精神一直熏陶著我們,在邢衛紅教授的悉心指引下,我們團隊也在ZIF-8膜研究上不斷實現突破。”
近年來,潘宜昌入選江蘇省六大人才高峰高層次人才計劃、江蘇省青藍工程優秀骨干青年教師和江蘇省優秀碩士論文指導教師。人才培養,他更關注對學生能力的開發,而不是一味強調成果,在他看來,通過對學生思想上的引導和專業上的點撥,充分發揮他們的主觀能動性,更為重要。“我常對學生說,做研究不是最難的,難的是做選擇,在大量信息及各種干擾和誘惑面前,科研人很容易陷入迷茫,甚至做出錯誤的選擇。”潘宜昌常常引導學生在發揮主觀能動性、在自主解決問題的過程中獲得成就感,他認為,科研中最簡單的、最純粹的往往才是最深刻的,也是最持久永恒的。
2020年9月23日《新華日報》:http://xh.xhby.net/pc/layout/202009/23/node_17.html