• 最近访问:
发表于 2026-09-21 06:11:30 股吧网页版
在纳米尺度上“造孔”(“咖”说科技)
来源:人民日报

  从沸石分子筛到活性炭,人类对多孔材料的探索已逾百年。孔径小于2纳米的微孔材料,在催化、吸附等领域大显身手,但大分子的转化与输运,需要更大的孔道。孔径介于2至50纳米之间的多孔固体——介孔材料由此进入科学家的视野。它最突出的特征,是拥有极高的比表面积和规整的孔道结构,让大分子得以自由“穿梭”。

  我们团队与介孔材料打交道已经有30年了。早期研究多集中在无机介孔材料领域,一个长期未能突破的问题是:能否把介孔材料从无机拓展到有机高分子乃至碳材料?难点在于,高分子聚合与自组装成有序介孔需要同时实现,因此该课题极具挑战性。最终,我们另辟蹊径,采用“分步法”,先自组装再聚合,成功合成了介孔高分子,再进一步碳化得到介孔碳,由此提出了“有机—有机自组装”的新路径。如今回望,这个想法并非凭空而来,而是源于长期积累和对化学基本问题的持续思考。

  基础研究处于科研链条起始端。基础研究打得牢,成果转化、生产应用的“大厦”才能建得高。介孔碳凭借其结构优势,很快在能源领域找到了用武之地。以硅碳负极为例,硅在充放电过程中体积膨胀约4倍,容易导致电池“鼓包”。我们把介孔碳作为骨架负载硅,利用孔道为硅的膨胀预留空间,显著提升了电池能量密度。在石油化工领域,我们与中石化合作开发的介孔—沸石复合催化剂,已实现千吨级生产,将重油和渣油转化为高标号汽柴油,对保障国家能源安全具有重要意义。

  介孔材料的合成,目前仍谈不上“精确”。与原子级精细的晶体材料相比,介孔材料在原子尺度上相对“粗糙”,存在表面缺陷。如何实现既有原子晶体精细结构又有介孔大比表面积材料的“精确合成”,是当前主要的挑战。我们还在继续探索合成具有原子级精度的晶态介孔材料,以及在生物体系中构建可呼吸、可塑、具有生物相容性的介孔材料,用于细胞培养、药物筛选乃至模拟生命过程。这些探索距离应用还很远,却正是基础研究的魅力所在。

  获得2026未来科学大奖“物质科学奖”,是对我和团队30年来工作的认可,也让我越发体会到,基础研究需要抛开功利之心,真正有价值的工作往往来自对科学问题本身的长期追问。当前科研环境中一些“唯论文”“唯帽子”倾向,给青年科研人员带来不小的压力。这就需要进一步优化创新环境,让他们潜心钻研。特别要在一些前沿领域,为他们提供更宽松、更长周期的支持。化学是创造物质的重要科学,我们期待更多年轻人投身其中,追寻科研目标、实现人生价值。

  (作者为中国科学院院士、复旦大学教授,2026未来科学大奖“物质科学奖”获得者,谷业凯、吕泽滢采访整理)

郑重声明:用户在财富号/股吧/博客等社区发表的所有信息(包括但不限于文字、视频、音频、数据及图表)仅代表个人观点,与本网站立场无关,不对您构成任何投资建议,据此操作风险自担。请勿相信代客理财、免费荐股和炒股培训等宣传内容,远离非法证券活动。请勿添加发言用户的手机号码、公众号、微博、微信及QQ等信息,谨防上当受骗!
作者:您目前是匿名发表   登录 | 5秒注册 作者:,欢迎留言 退出发表新主题
温馨提示: 1.根据《证券法》规定,禁止编造、传播虚假信息或者误导性信息,扰乱证券市场;2.用户在本社区发表的所有资料、言论等仅代表个人观点,与本网站立场无关,不对您构成任何投资建议。用户应基于自己的独立判断,自行决定证券投资并承担相应风险。《东方财富社区管理规定》

扫一扫下载APP

扫一扫下载APP
信息网络传播视听节目许可证:0908328号 经营证券期货业务许可证编号:913101046312860336 违法和不良信息举报:021-34289898 举报邮箱:jubao@eastmoney.com
沪ICP证:沪B2-20070217 网站备案号:沪ICP备05006054号-11 沪公网安备 31010402000120号 版权所有:东方财富网 意见与建议:021-54509966/952500