廣州大學副教授黃勇潮: 用更低的成本更好地處理有機廢氣、廢水

2020-11-22 澎湃新聞

原創 吳曉嫻 廣州市科協

初夏,五月的陽光已有了燥熱的意味,金黃光線照拂下,廣州大學大灣區環境研究院副教授黃勇潮漫步在大學城的校園裡。在附近,羽毛亮黑的小鳥閒散地覓食。學生還未返學,他依舊每天回到學校,看書、和同事討論學術問題。

儘管身處象牙塔,黃勇潮從事的環境化工領域卻很接地氣——他研究的是如何用更低的成本更好地處理有機廢氣、廢水。在我們的生活中,如何減少剛裝修的新房、新車對身體的危害,都跟這個專業息息相關。他正在通過自己的努力,讓水更清、天更藍,讓我們生活的環境更健康。

1｜用催化劑除甲醛很省心

改造環境,黃勇潮採取的方式是藉助綠色、環保、取之不盡用之不竭的光能。其原理是,當光照射到合成的催化劑上,會發生一系列的化學反應,可以把環境中有毒的大分子轉換成二氧化碳、水或者毒性比較小的小分子。

「之前很多人說搞環境的是在轉移汙染,解決了一個問題,又把汙染轉移到其他地方。」他解釋說,比如電能可以用於處理汙染物,但發電的過程會產生汙染。在處理汙水的時候加一些沉澱物,可以把汙染轉移到汙泥上,卻會汙染土壤。「我們不提倡這樣,處理的過程要儘量減少汙染,光催化也許是一種可行的辦法」。

除了在工業上的應用,黃勇潮的研究成果在生活中也有廣泛應用。

剛裝修的房子要空置一段時間,是為了避免甲醛、甲苯等揮發性有機化合物對身體產生危害。最普遍的解決方法是用活性炭等吸附劑來吸附化合物,但吸附劑需要每隔幾天處理一次,否則會導致吸附飽和,再重新把汙染物釋放出來。

「目前最理想的做法是把催化劑單獨設置或內置在一臺儀器裡,放在需要除甲醛、甲苯的空間,每天都能運行,大約能維持一個月的時間,不需要處理,很省心。」黃勇潮說,目前佛山已經有一家做空氣淨化的公司應用了這項技術。

隨著研究的深入,黃勇潮也由原來的單純研究光催化,慢慢地轉移到光產生的熱,他要探究的是熱能是否對反應起到一定的作用,反應過程中的變化和步驟如何。

這項研究要真正投入應用,需要攻克兩大難關——效果和成本。

「實驗室的研究效果很好,但實際應用的效果就不確定,涉及到很多複雜的因素。比如樣品在研究的過程中只要幾克就可以了,但在現實處理中是不可能的,可能是幾千克或者幾噸。這也是搞基礎研究跟搞應用研究之間的區別,很多研究都在試圖打通兩個方向的連接,從一開始就進行合作。」他說,另外,實驗室裡很少考慮成本,但企業肯定希望用最低的成本達到目的。

△圖為黃勇潮

2｜讀博時很幸運交到摯友

為了攻克科研上的難關,黃勇潮花大量時間待在實驗室。他喜歡這種沉浸思考的愉悅,思緒紛飛,靈感乍現。

「我覺得每天在實驗室待著挺充實的,做自己喜歡的東西,很開心。我也會去人多的地方逛街,但感覺那裡沒什麼好玩的。」

黃勇潮說,他曾經經歷過人生低谷。在中山大學讀博的前兩年,由於和碩士期間的專業跨度比較大,身邊的同學一篇篇地發論文,他卻一篇也發不出,很著急。在當時的博導的開導下,他意識到,做學術不是一朝一夕可以成功的,而是要奮鬥終身,要開心地從事科研,開心地、有責任心地做每一件事。

除了良師,黃勇潮還遇到了一位摯友。讀博三年,黃勇潮都跟來自奈及利亞的同學唐傑一起去實驗室、一起吃飯。黃勇潮遇到問題就買一杯奶茶,與對方交流,聊到很晚。

「能夠找到這種志同道合的朋友還是挺幸運的,不管是科研、寫文章、生活甚至連感情遇到什麼問題,我們都會交流。」畢業時,兩人都有不錯的成果,唐傑如今成了湖南大學的教授。

△黃勇潮與同窗摯友唐傑。

△黃勇潮和學生在一起。

3｜幫學生在科研路上走順

在大學期間遇到良師益友的黃勇潮,如今成了教師,也甘為人梯,希望給予學生幫助。

在他所在的實驗室,本科生和研究生都可以做實驗。黃勇潮說,尤其是本科生,如果只上課不進實驗室,就對研究的過程沒有感受。另外,實驗中的研究成果也可以拿去參加比賽,學以致用,學生在這個過程中可以學到很多東西。

「對於很多東西,學生不一定喜歡研究。很多學生每天跟我們一起長時間地待在實驗室,會受不了,而且一直研究一個東西,沒有出結果,也會自我懷疑。我作為老師,就要想怎麼去幫他們解決這些問題,又不能給他們太大的壓力,儘量幫助他們在科研路上走得順一點」。

黃勇潮的同事蘇培洋說,招生的時候,黃勇潮對學生不會太挑剔,在他眼裡,每個學生都是要栽培的。

「每探討一個問題,他都會非常上心,遇到自己能力範圍外的問題,會想盡一切辦法,比如藉助網絡、尋求朋友幫助去解決,這是做科研非常優秀的品質。」蘇培洋說,比如學生具體做材料的時候,可能做不出來,就會直接過來找老師,而不是探究為什麼這個實驗失敗了。黃勇潮會比較在乎失敗的部分,從失敗的實驗裡做總結,善於發現這些就比較容易有創新。

4｜要把每件事做得足夠好

科研、教學一肩挑,黃勇潮說,自己也有壓力,但從讀書階段就一直在學校裡,他已適應了這種生活。「路是自己選的,沒什麼不可以平衡的。我不會因為一件事就鑽牛角尖,沒有必要。我跟學生也是這麼說的,任何事情回過頭去看的時候,就會覺得其實沒什麼。」他說。

談到年輕人面對的生活壓力,他笑著說,自己每天在實驗室花不了幾個錢,一日三餐都在學校吃,飯菜挺便宜。

而相比期待外界對青年的支持,黃勇潮更相信自己的努力。

「每所學校都有很多青年老師,要做的是怎麼在人群裡拔尖,而不是讓政策或者學校傾斜你,這是不大可能的事情。每一件事情只要自己做得夠好,(資源)自然而然就會向你走來。」他說。

對於入選「青年人才託舉工程」,黃勇潮認為,這是一個很好的契機,讓自己與其他青年科研人才交流。「不再是在自己的領域裡瞎撞,遇到跟自己的研究方向比較接近的學者,我們會進行交流或者合作,這種跨領域的學習很好,挺有意思的。」黃勇潮說。

原標題：《廣州大學副教授黃勇潮: 用更低的成本更好地處理有機廢氣、廢水》

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