中国科学院院士、中国科学院大连化物所研究员张涛昨天到厦门一中,为高一学生讲授“单原子催化”,受到他们的欢迎。
张涛为学生们签名。(郑惠 摄)
张涛9月获得被誉为“诺贝尔奖风向标”的国际大奖——“引文桂冠奖”,成为首位获得该奖项的中国内地科学家。此次,他在厦参加第二十二届全国催化学术会议期间,应邀参加福建省化学会和厦门大学化学化工学院共同组织的“科普进校园”活动。
张涛用通俗语言介绍他的研究成果“单原子催化”,他先从催化说起——催化剂就像一个高效的“媒人”,它能让原本反应很慢甚至不反应的两种化学物质,快速地结合在一起,生成我们想要的产品,而它自己在这个过程中并不会被消耗掉,可以反复使用。
在过去,人们使用的传统催化剂,通常是由许多贵金属(比如黄金、铂金)的原子聚集在一起,形成一个纳米级别的小颗粒。
但是,真正发挥“媒人”作用的,其实只有那些暴露在表面的原子,而被包裹在内部的大量原子,根本接触不到需要反应的物质,相当于是在“原地待命”,这就造成了巨大的浪费。
张涛团队在2011年提出的“单原子催化”概念,就从根本上解决了这个问题。张涛告诉学生们,当时的思路是:既然只有表面的原子有用,为什么不干脆把这些贵金属原子一个一个地拆开,让它们以单个原子的形式,均匀地分散和固定在一种载体材料上呢?这样一来,每一个宝贵的原子都能成为一个独立的工作单元,百分之百地投入到催化反应中去,实现原子利用效率的最大化。
而且,这项研究的意义绝不仅仅停留在理论层面。从一个原创概念的提出,到真正应用到工业生产中,张涛团队仅仅用了十多年的时间。
这位科学家受到中学生热烈欢迎,他们请他在自己的化学书上签名,请求和他合影,张涛都一一满足,他还为厦门一中写下“热爱科学,热爱化学,为祖国强盛发奋学习”的寄语。
文字 佘峥
通讯员 何其芳