通訊員 喬雨琪 楚天都市報記者 羅欣
填埋、堆積，每年數千萬噸的工業廢料——鈦白石膏就是這樣被處理，對土地、地下水等造成嚴重汙染。如何解決這一難題？由湖北大學蔣濤、張群朝老師指導，該校材料科學與工程學院學生趙輝等同學的科研成果《回收利用工業固廢生產新型環保建材》給出答案。他們研創的發泡技術，可將鈦白石膏製成無汙染，防火、隔音效果好的裝飾材料，實現了變廢為寶。在近日舉行的第15屆「挑戰杯」大學生課外學術科技作品競賽決賽中，該項目一舉獲得一等獎，實現了湖北大學在該賽事科技發明類一等獎零的突破，這也是本屆賽事中湖北省屬高校中唯一的一等獎。
變廢為寶 新型技術為萬噸工業廢料找出路
據了解，鈦白石膏是生產鈦白粉的過程中產生的以二水硫酸鈣為主要成分的廢渣，近年來年排放量達5000萬噸，堆積量位居世界第一。傳統的處理方式，以填埋和堆積為主，不僅佔用大量的土地資源，還對土地和地下水造成汙染，其微小顆粒物還易混雜在空氣中，被人體吸入，損害健康。
趙輝團隊敏銳地注意到這一點，經過研究，他們將鈦白石膏充分磨細後在一定條件下氧化，經過脫水、轉晶、發泡、防水等處理後，製備出了一種性能優異的泡沫石膏保溫板。趙輝介紹，目前市場上現有的普通泡沫保溫板以有機保溫板為主，有機泡沫保溫板易燃，還會在燃燒過程中釋放有毒氣體，消防隱患大。泡沫石膏保溫板的誕生，將改變這一現狀。
他介紹，泡沫石膏保溫板製作材料主要為鈦白石膏，可有效減少該工業廢料的汙染，每年能節省數億元的廢料處理費用。泡沫石膏保溫板製品中含有兩個分子的結合水，在遇火時，二水石膏的結晶水蒸發，吸收熱量，表面生成的無水石膏是優良的絕熱體，因而在一定的時間內可阻止火勢蔓延，防火和隔熱的功能更強。被發泡後的製品內部由無數個均勻密閉的泡孔組成，泡孔之間完全密閉，其隔音性能是普通混凝土牆體的6-10倍。此外，防水性也有大幅提升，還能循環利用。
這一突破，為目前的外牆保溫建材市場提供一種全新的選擇。國家統計局數據顯示，對既有建築和新型建築的節能改造的市場將近3萬億元，市場前景十分廣闊。
目前，該項目的成果泡沫保溫板主要用做建築保溫板，已有湖南格林英特環保科技有限公司等多家企業投入生產銷售。
五年堅守 終迎收穫時刻
作為材料學的博士，趙輝自研究生以來便從事的是應用研究。相對於理論科研，應用研究的周期更長，幾乎都是以年來計算，有的甚至是數十年。研究中，每一個數據和每一個實驗環節都要重複多次，趙輝從不敢馬虎。
7點起床，洗漱、吃早餐、閱讀新聞、上網關注研究領域內的科研新動向，8點半到11點半用來看書學習，20分鐘午飯時間後，整個下午直至晚上11點實驗室關門前的這一段時間，都要用來做實驗。每一天，趙輝嚴格恪守自己的作息時間，「一旦被打亂，就覺得整天都被浪費了。」他說，有一次他深夜回寢室的時候，在校園裡找小黃車，還差點被保安誤認為是小偷。
走進趙輝的實驗室，豎在牆邊的單人摺疊床、牆角放著的單人沙發，都是趙輝在實驗室夜戰的「證據」。趙輝說，有些實驗中的反應需要一兩天，為了實驗室的安全，他只得晝夜在實驗室守著。湖北大學材料科學與工程學院的團委書記李嵐說：「他基本上每天都在實驗室，在實驗室總能找到他。」
就是這樣兩點一線的生活，趙輝一堅持就是5年。「年輕就該吃苦。」趙輝說，這是他的信條。
成功背後 有抱團研究的神秘力量
五年堅持，終獲成功。但趙輝表示，功勞不是他一個人，整個團隊的共同努力，學院裡抱團科研的氛圍，以及老師們的幫助才是他成功的關鍵。
趙輝在採訪中不斷強調：「這個項目的成功，是每一個人辛苦的結果。」兩個隊友是助手更是戰友，共同為一個項目而挑燈夜戰。更重要的是精神上的支持，實驗受挫同時嘆氣，成果初現相視一笑，這種默契讓趙輝在科研路上不孤單。
趙輝說，自己能沉下心在實驗室研究，也是受到學院科研氛圍的影響。本科期間加入了學院組織的科研興趣小組，從打雜開始向師兄師姐學習。早8點到晚11點，全天近十六個小時待在實驗室，這樣的作息時間是很多材料學子的「標配」。「在實驗室牆角習慣性擺放用作休息的摺疊床、小沙發也是師兄師姐們留下來的傳統。」趙輝笑著說。
這一點，在記者的實地走訪中得到證實。晚上10點，當記者走進材料科學與工程學院大樓時，大樓裡的各樓層的實驗室、辦公室內燈火通明，學生們在實驗臺前動手操作，電腦前觀測實驗實時數據，辦公桌上埋頭看書，課題組的老師在與學生們正在激烈討論。
就是這樣的耳濡目染，讓趙輝和同學們養成了務實的習慣。在採訪中，趙輝再三強調，項目能成功，與老師們無私幫助密不可分。他說，指導老師蔣濤和張群朝教授是他的後援團。課題確立初期項目進展有限，無法申請到項目撥款，團隊只能先硬著頭皮做。設備不夠？蔣濤從家裡拿來鍋碗瓢盆自己動手改；資金不夠？蔣濤和張群朝私人出錢也要為學生們外出交流改善條件；整日埋頭研究缺乏運動？蔣濤自費為課題組的學生買桌球臺，放置在活動室，這樣一來大家就可以在空閒時間約著打球，放鬆身心。因為很多實驗需要在無風條件下進行，實驗室不能開電扇。酷暑期間，每天進實驗室第一件事情就是脫衣服，實驗室裡放大量的水來降溫，這種原始方法的效果甚微，只好汗流浹背地做實驗，蔣濤心疼學生們，自費在實驗室安裝了空調。在授業解惑方面，蔣濤和張群朝從來沒有任何保留，為學生提供理論指導，「有問題找老蔣」成為課題組裡口頭禪。