浙商大學霸牛氣!光電微生物燃料電池在他手裡性能翻倍

2020-11-24 杭州網

杭州網訊 你能想像這發生在一個25歲小夥身上嗎?就讀於浙江工商大學環境科學與工程學院的碩士生梁禹翔,巧妙地藉助太陽光輔助提升微生物燃料電池的輸出性能,開發出了目前國際上該領域輸出功率最高、穩定性最好的光電微生物燃料電池,相關成果在國際TOP期刊連發9篇學術論文,授權了6項國家發明專利,為該技術的工程化應用做出了突破性貢獻。

 
梁禹翔(左一)

4年努力量變引發質變

這個1992年出生在浙江新昌的小夥子,戴著眼鏡,開朗隨和,儘管在全球TOP期刊連發了9篇學術論文,給記者的第一印象,就是特別斯文、有禮、謙遜。

2010年,梁禹翔本科就讀於浙商大環境工程專業,2014年考上研究生,學的是環境科學與工程專業。在校7年,他仍深刻記得環境學院逸夫樓有一張電梯文化圖——圖上講的是0.99的365次方和1.01的365次方的區別。「它告訴我:每天只比你努力一點點的人,其實最後會把你甩得很遠,而我們每天比別人多做一點,總會收穫數倍於別人的成果。」

微生物燃料電池,簡稱MFC,是十幾年前新興的一項能夠同時實現汙染物降解與產電的技術,主要是由美國Bruce Logan、Bruce Rittmann院士等研究發展推廣。傳統電池普遍利用鎳,鉻等劇毒重金屬為氧化還原劑,使用後難以處理,會產生嚴重的二次汙染物。而現有的燃料電池則基本需要消耗氫氣和氧氣,成本極高。微生物燃料電池則是一種以無危害的電活性微生物為催化劑,以廢水中的有機物為氧化劑,無毒無危害,而且可以同時實現降汙產能。儘管MFC相比傳統電池有眾多的優勢,但相對較差的輸出性能仍舊限制了其實際應用。「微生物燃料電池的性能能不能在我們手裡提升?」成為梁禹翔日思夜想的問題。他所在的課題組(浙江省固體廢物處理與資源化重點實驗室)在電化學以及生物電化學降解方向具有多年的研究經驗,在導師沈東升、馮華軍的指導下,梁禹翔一頭扎進了實驗室。

做科研的過程就像「懷孕」

有人說,科學本身就是偉大的美,就具有無窮的魅力。這種魅力,使人衷愛科學,樹立了獻身科學的理想和信念;又使人甘願摒棄安逸舒適,專心致志埋頭於實驗室裡的工作。在梁禹翔眼中,研究過程中的每一步,都能給自己帶來滿滿的成就感。

「這些年的科研生活,在導師馮華軍和沈東升老師的悉心指導下,我進行了很多實驗研究,從發現新現象到嚴謹分析到實際應用,這樣的循環一直在持續。相信很多同學跟我一樣,或許你已經記不清,自己查閱了多少篇文獻、重複了多少次實驗、修改了多少次論文,但你一定記得第一篇文章被接收、第一個專利被授權、第一個項目被驗收的時刻,很多做科研的前輩都稱呼這個過程為『懷孕』,懷胎十月只為它的誕生,痛並快樂。」經歷了難以計算的嘗試後,終於,他發現通過在陽極上構建光催化材料,使得MFC能夠利用太陽能加速微生物的降解速率,也增強了電子產生及轉移的效率,從而提高MFC性能。

機會只留給有準備的人

3月23日,在浙商大2017屆研究生畢業典禮上,梁禹翔作為畢業生代表發言,陳壽燦校長在講話中特別指出,他成功開發的這種光微生物燃料電池,同時解決了能源短缺以及環境汙染的兩大難題,他在環境、電化學及能源領域國際頂級期刊上發表9篇相關成果的TOP論文,總影響因子達45,獲得眾多國際同行認可。現場師生報以了熱烈的掌聲。

梁禹翔就讀的環境科學與工程學院的書記鄭蘇法告訴記者,浙商大堅持立德樹人,將科學嚴謹的辦學融入到培養學生的全過程中,激發學生「雙創」能力。以該學院為例,全國百支科技團隊中,唯一的環境團隊,就來自該學院的「小平創新團隊」。從大一開始,53名專業老師至少每人帶一個創新項目,僅圍繞「小平創新團隊」,就有10支衛星小隊。像梁禹翔這樣有想法、有能力的學生,學校不但組建了學生科研項目,還提供大量的科研基金支持。此外學校各類的獎學金也主要以各類創新創業成果為評價標準,充分鼓勵學生去自主創新創業。

「首先必須比別人做的更多更快更高效,才能更早擁有足夠多的高質量論文,從而斬獲各類獎勵獎學金,最後別人才給出優秀評價。因此,可以斷定所有的成功必定與前期的行動呈顯著正相關,機會只留給有準備的人。」梁禹翔如是說。

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