齊魯晚報(bào)·齊魯壹點(diǎn)記者 尹明亮  通訊員 劉珂珂 陳敏

在濟(jì)南大學(xué)，材料科學(xué)與工程學(xué)院2021級(jí)博士研究生李超是名副其實(shí)的“學(xué)霸”和“科研達(dá)人”。

用廢口罩熱解制備生物油、將城市廢棄物熱解轉(zhuǎn)化為新型碳材料……李超主要的研究方向都是“變廢為寶”。

在“變廢為寶的”研究中，李超的科研成果十分豐碩，他已經(jīng)以第一作者的身份在Green Chemistry、Biochar等一區(qū)TOP期刊發(fā)表SCI論文27篇，合作申請(qǐng)國家發(fā)明專利10項(xiàng)，并且參與國家自然科學(xué)基金、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等多個(gè)項(xiàng)目。

全新全意搞科研

專和固體廢棄物打交道

從2015年考入濟(jì)南大學(xué)算起，李超在濟(jì)南大學(xué)的校園里奮斗了十年。

說起自己的研究方向，李超難掩興奮，他將自己的研究形容為“變廢為寶”的過程。

“我的研究方向主要是將生活中的一些固體廢棄物，比如城市廢棄物塑料、林業(yè)廢棄物木屑等，通過熱解方式將其轉(zhuǎn)化為新型多功能碳材料，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用與發(fā)展。”李超說，“城市居民日常生活中所產(chǎn)生的固體廢棄物，不但會(huì)嚴(yán)重影響城市環(huán)境美觀，而且還會(huì)對(duì)人們身體健康造成傷害，破壞人們賴以生存的環(huán)境。為實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，以無害化、減量化和資源利用化為目標(biāo)的可燃固廢處理技術(shù)愈發(fā)受到關(guān)注”。

近幾年，口罩被大量使用，廢棄的口罩怎么處理，成為環(huán)境保護(hù)的問題。李超創(chuàng)新性的提出醫(yī)療口罩熱解制備生物油，為能源和環(huán)境問題提供了新的方向，其成果發(fā)表在Bioresource Technology。

李超解釋，熱解是一種在無氧氣氛下將有機(jī)固體廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭、生物油和氣體的熱處理方式。由于固體有機(jī)廢物含有多種有機(jī)物，借助于熱解，可以生產(chǎn)多種有機(jī)精細(xì)化學(xué)品。

2020年，李超參與研發(fā)的碳基緩釋肥、包覆型緩釋肥兩種緩釋肥料已經(jīng)利用某肥業(yè)公司銷售網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了15噸的銷量。這不僅為企業(yè)降低了生產(chǎn)成本，改變緩釋肥料“叫好不叫賣”局面，同時(shí)提高了肥料中營養(yǎng)成分利用率，減少肥料的施用量和向環(huán)境的排放，也為體量巨大的秸稈資源化利用找到市場(chǎng)入口，增加農(nóng)田產(chǎn)值和農(nóng)民收入。由此通過該研究，實(shí)現(xiàn)秸稈由田里來再回到田里去的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。

為響應(yīng)《山東省新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換重大工程實(shí)施規(guī)劃》中“實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，增強(qiáng)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換動(dòng)力”的相關(guān)政策，李超參與了山東一石墨新材料廠的技術(shù)合作。

針對(duì)企業(yè)目前石墨電極生產(chǎn)過程中存在的電極材料純度、機(jī)械強(qiáng)度、一焙時(shí)間長和聚合成型過程溫度過高的問題，李超和團(tuán)隊(duì)成員利用前期自主開發(fā)的生物油改性瀝青技術(shù)來調(diào)變?yōu)r青的性質(zhì)，降低瀝青中氮、硫等雜元素含量，提高石墨電極的機(jī)械強(qiáng)度，縮短一焙時(shí)間，降低瀝青聚合成型溫度。相關(guān)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)初步驗(yàn)證，對(duì)于提高八三石墨電極品質(zhì)，降低石墨電極生產(chǎn)成本有重要意義。

自2019年以來，李超創(chuàng)新性開發(fā)設(shè)計(jì)了綠色活性炭生產(chǎn)工藝、塑料可持續(xù)回收再利用等工藝，實(shí)現(xiàn)了廢棄生物質(zhì)的高值化利用制備多功能碳材料，為碳中和貢獻(xiàn)著自己的力量。

實(shí)驗(yàn)室里體驗(yàn)“酸甜苦辣”

別人停下來的時(shí)候，他還在走

說起自己的科研之路，李超最感謝的是自己科研工作的“領(lǐng)路人”——國家重點(diǎn)人才工程青年項(xiàng)目獲得者、山東省泰山學(xué)者特聘專家胡勛教授。

在碩士研究生入學(xué)考試前，李超主動(dòng)聯(lián)系了胡勛教授，這讓對(duì)方很驚訝。正是這種“初生牛犢不怕虎”的精神感動(dòng)了胡勛教授，歷經(jīng)初試、復(fù)試，李超成為胡勛教授團(tuán)隊(duì)的一員，跨入了科研的大門。

科研之路遠(yuǎn)非一帆風(fēng)順。

實(shí)驗(yàn)室是科研人的“主戰(zhàn)場(chǎng)”，濟(jì)南大學(xué)特教中心二樓見證了李超的“酸甜苦辣”。

李超最初的科研方向?yàn)樯镔|(zhì)加氫制備精細(xì)化學(xué)品，但經(jīng)過幾個(gè)月的實(shí)驗(yàn)摸索和學(xué)習(xí)，研究結(jié)果都不順利。

在胡勛教授指導(dǎo)下，李超瞄準(zhǔn)了生物質(zhì)熱解的新研究方向，經(jīng)過半年時(shí)間的嘗試與探索，成功在課題組建立了完整的生物質(zhì)熱解制備生物油和碳材料的綠色生產(chǎn)工藝。

2020年上半年，由于無法進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)，致使很多實(shí)驗(yàn)課題無法正常開展。

在家的半年時(shí)間里，李超在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，堅(jiān)持學(xué)校的作息時(shí)間，一邊根據(jù)自己的研究計(jì)劃查閱大量文獻(xiàn)資料，一邊整理手頭的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)論文寫作。

正是這段時(shí)間，李超開展的塑料催化熱解實(shí)驗(yàn)，選擇生物炭作為催化劑用于催化塑料制備生物油，相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Hazardous Materials。在別人都停下來的時(shí)候，他選擇了繼續(xù)走下去，為回校后的科研工作做足了“功課”。

“自律、勤奮、踏實(shí)”是導(dǎo)師胡勛對(duì)李超的評(píng)價(jià)。

談到未來，李超說，他希望能繼續(xù)在自己的研究方向上爭(zhēng)取突破，同時(shí)，也希望自己能夠成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有貢獻(xiàn)的人，用自己的所學(xué)所長為社會(huì)作出一份貢獻(xiàn)。