A01版:要闻
2024年06月05日

“小孔”造出“大世界”

——专访中国科学院院士赵东元

人物档案:赵东元 赵东元,物理化学家,中国科学院院士、发展中国家科学院院士、相辉研究院首任院长,现任复旦大学化学与材料学院院长。其多年来一直从事功能介孔材料合成和应用研究,发明了两个新的功能介孔分子筛家族(SBA和FDU系列),引起了催化、分离和材料等领域的广泛关注。

□本报首席记者 姜小莉

在直径为一根头发丝的六万分之一的材料上造孔,重量仅2克的材料铺开后,面积就足以覆盖一个上千平方米的足球场。这就是常州一元介孔新材料有限公司技术团队(以下简称一元团队)最新研发的成果——介孔氧化硅。

5月22日,国内首条吨级介孔氧化硅新结构生产线落成仪式在常州举行,为我国介孔材料规模化制备及产业化应用掀开新的一页。

一元团队由中国科学院院士、复旦大学化学与材料学院院长赵东元领衔。纳米级孔材料介孔氧化硅,主要应用于绝热保温领域,具有高节能、超轻超薄、耐候性强等特点,可广泛应用于石化、长输热网、工业设备等领域。

“所谓介孔材料,是指孔径在2—50纳米之间的多孔结构材料。”赵东元介绍,空气分子在大于70纳米的空间可自由进行热传导,介孔材料通过造出一个个2—50纳米的孔,将空气分子“锁”在孔内,抑制热量传导,解决了蒸汽保温及热能传输中的痛点。

深耕介孔材料20多年,赵东元喜欢称自己为“造孔之人”。“相当于拿个凿子,在看不到的微观世界里造孔,变成一种新物质、新材料。”赵东元把介孔材料形象地比喻成微观世界的“俄罗斯套娃”,一个套着一个,明明占有同样的空间,表面积却一下增加了好几倍。这些增加的表面积,把微观空间分隔成不同的“单间”,每个“单间”都可以加上不同性能的分子“设备”,从而实现不同功能。“将几种不同功能的介孔材料组装成一个个立体的复合小球,就如同搭建起微型‘加工车间’,可让一些传统方式难以推进的化学反应变得高效。”他形象地说。

介孔材料在能源、环境、生物医药等领域的应用潜力巨大。2020年之前,该项研发成果一直停留在实验室。2023年初,赵东元选择在常州推进产业转化。

“常州在新材料领域有着良好的科技要素和产业基础,对新技术和新产业又有着强烈的渴望和追求,政府还出台了很多产业支持政策。”赵东元说,从厂房租赁、水电气协调到建设审批,都让他感受到了常州各级政府的诚意和效率,项目从去年5月完成选址到如今生产车间2条产线落成,一年时间就完成了上海研发、常州转化的目标。“从基础研究到产业化,从0到10,只有完成全过程创新,才是真正意义上的创新,我们要聚焦技术创新开拓多元化目标市场,努力实现更多‘1到10’‘10到100’的突破,争取早日上市,跻身全球行业头部企业。”

当前,常州以新能源之都建设为引领,加快打造长三角产业科技创新中心,锻造新质生产力,推动人才与产业的“双向奔赴”。“常州应该抢抓长三角一体化发展最大机遇,充分发挥自身产业、区位、政策等优势,跨区域、跨部门整合科技创新力量和优势资源,实现强强联合。”赵东元建议,常州可以借助上海一流高校专业优势和科研资源,发挥科研技术平台的支撑作用,以校企、校地合作为基础,打造“政、产、学、研、用、金”一体化创新链。“同时,我们也可以加强两地欧美同学会之间的交流互动,大力引进高端创新创业人才和团队,为产业发展提供人才支撑。”

“材料研究和研发的方向很多,未来,常州应进一步拓展碳材料的领域,并大力发展环保材料、医用材料、新能源汽车材料等。”在赵东元看来,介孔材料的基础研究还远未到头,在成果转化方面还有更广阔的天地有待开拓。“我的使命,就是要一辈子钻研好介孔材料。”他说,在做好“造孔”的同时,他还要发挥科学家的价值,将介孔材料更大规模地应用到更广泛的领域,为常州地方经济发展作出积极贡献。

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