【挑衅杯】清华本科生研制出高效力污水污染资料 -编号:LV816cn

　　说到这项研究，不得不从材料学院2009级本科生高常锐大三时进入实验室发展科技立异课题说起。刚开始做研究时，斟酌到实验室整体的研究方向，基于对有机物降解的光催化技术、油水分离材料技巧的发展示状及前沿进行充足考核,清华大学时尚女性，他抉择了“油水分离”的课题，从紫外光下材料转化的路线深刻，同时结合实验室正进行的TiO2网膜课题，逐渐探索是否可以用一个装置同时实现油水分离和可溶有机污染物降解。

　　实验伊始堪称难题重重，简单的TiO2网膜合成绩成了第一只“拦路虎”，幸亏导师耐烦过细地从最简单实验教起，启示了高常锐将具有光催化性质的TiO2和具备特别浸润性的油水分离材料进行结合，最终胜利合成了课题要害的TiO2网膜材料——一种双层网膜结构，即：上层为拥有微米纳米复合名义构造的TiO2负载铜网，下层为ODP（磷酸十八酯）润饰的TiO2负载铜网。这种双层TiO2基网膜可在下层分离不互溶的油和水，实现油水分离功效；之后在紫外光照下，在上层通过TiO2光催化反映降解有机污染物，实现水净化功能，从而将两个步骤整合于一个安装之内。

　　编纂：襄桦

学通社记者 孙蒙蒙 彭博一 贺冠华 倪萍

　　与日俱增的一直思考与勤恳实验，高常锐最终将成果转化为论文《可用于油水分离和水净化处理的双层TiO2基网膜》（Integrated oil separation and water purification by a double-layer TiO2–based mesh, 2013,6,1147-1151），以第一作者身份（通信作者为清华大学化学系副教学冯琳）发表在SCI期刊《能源和环境迷信》(Energy & Environmental Science)上，论文影响因子高达11.6。本科生以第一作者的身份发表如斯高品质的论文，这在清华也是未几见的。

　　在清华大学参加第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品比赛（以下简称“全国‘挑战杯’”）的获奖项目中，来自资料学院的高常锐同学、化学系的林鑫同窗的《可用于油水分离和水净化处理的双层TiO2基网膜》项目提出了一种制备亲水、亲油的双层TiO2基网膜的方法，翻新性地将“油水分离”的物理过程与“TiO2光催化”进行有机物讲授的化学过程相联合，将油水分离和有机物降解两个步骤合二为一，极大地提高了水净化效率。

坚持到最后一刻

图为作品作者之一林鑫在全国挑衅杯问难现场。

　　在老师的激励下，高常锐申报了“挑战杯”比赛，因为他已邻近毕业，行将赴美国西北大学攻读博士学位，研究项目标后续进展主要就落到了他的师妹——化学系2010级本科生林鑫的肩上，她需要推进项目从实验室的学术科研向产品的实际运用的转化，因此需要在污水处理上查阅更多的材料，对项目进行弥补和丰盛。

　　本次“挑战杯”能源化工类的参赛作品多达110多件，而评委人数是绝对有限的。“这就须要多少分钟内快捷抓着眼球，展示最吸惹人的局部。”而看似简略的思路却是这个步队参赛以来碰到的最大挑战，如何攻破“学术汇报”的组会模式实现向“产品展示”的改变，这让同时面临推研口试的林鑫无从着手，“那时候压力挺大的，就想赶紧把这件事做好，有时候吃着饭会忽然冒出一个主意，就赶快和友人们沟通”。

清华本科生研制出高效率污水净化材料

从实验室研究到产品利用

图为试验原理展现图。

本科生发表的高影响因子论文

　　参加“挑战杯”比赛，也给高常锐和林鑫留下了难忘的回想。在导师、辅导员和实验室师兄师姐的眼中，高常锐是一个慎重自信，有着自己节奏的人，无论遇到任何艰苦，他始终对自己的作品充斥自负。林鑫也在研究摸索中找到了兴致所在：“我感到做科研仍是挺有意思的，盼望能继承发掘”。他们和同伴们为项目申请了一项专利，固然还不和公司协作，但都愿望能通过自己的尽力，增强跨学科配合，持续完美、推进项目向真正工业化出产迈进。

　　那时，越洋的邮件载着这项课题的思路与方式，频繁地在清华大学、西北大学实验室间来回。此外，林鑫还应用假期看文献、学习仪器的应用，课余时光也全都在实验室里渡过，还为了求教问题往导师办公室“跑断了腿”，并将未懂得的细节与师兄师姐探讨，经由长时间的充分预备才着手推动名目研究。

　　参赛的终极展示进程如假想个别完善，甚至吸引了一位评委再次返回展示台前讯问细节。到了10月16日，展示最后一天下战书，原定四点半撤展，但良多人都以为评委不会再来“光顾”了，因而三点多已经有不少大学的参赛团队陆续开端整理展位筹备分开。而林鑫跟错误们却认为加入竞赛应当虎头蛇尾，保持到最后一刻。出乎大家预料的是，果然有一位评委径直来到林鑫他们的展位，提出了本人的问题，并得到了林鑫正确清楚的答复。

图为项目的实验过程。

　　跟着古代产业的迅猛发展和寰球人口疾速增加，水污染问题变得日趋严峻。据世界卫生组织考察，世界上有多达 70% 的人不能享受到保险卫生饮水。水污染管理作为一项全球性课题，正受到越来多的关注。有机物传染作为水体重要污染物之一，在工业废水、石油废水、生涯污水等中大批存在，对生态环境和人类健康造成重大要挟。而目前，对水中有机物污染的处置研讨，主要集中在有机物降解和污染物油水分别两个方面。

　　最终，经过高常锐和林鑫的独特努力，项目得到了全面的完善。经过对污水处理的模仿实验成果表明，双层TiO2基网膜对油水分离和水污染的效果都很幻想，不互溶的油和水可敏捷得到分离，而有机污染物的被降解水平在2小时内高达95%，而之前普通TiO2网膜处理COD表征后果大略是30-50%，这极大地进步了污水处理的效力。而且，这种双层网膜的制备办法、过程相对简单，原料本钱较低，且能够反复使用，并实用于相对极其环境，存在很高的适用价值。虽然间隔工业化还有一段距离，但在参胜过程中，评委们一致认定，该项目结果“在将来的污水处理范畴中领有辽阔的发展远景”。

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