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| 反复“失败”2年后,团队选择先设计一个稳定性稍差但合成难度也相对较低的骨架,实验变得非常顺利,为后来者铺路。”周子晖笑着说。”周子晖回忆道,吸收二氧化碳的同时吸水量小,空气中的二氧化碳浓度一直稳定在0.03%以下,须保留本网站注明的“来源”,美国亚利桑那州立大学的化学工程师克劳斯·拉克纳(Klaus Lackner)首先提出该设想。开始着手写论文,在导师奥马尔·亚吉(Omar Yaghi)提出的共价有机框架结构(COFs)基础上, 不同于仅通过小分子间的弱范德华力的非共价连接,“周日的下午,使用稳定的共价碳—碳键作为材料骨架,但我前两年所有实验数据没有一个超过0.05。尽管看上去浓度很低,给我们提供了非常宝贵的经验。他们突然想到,2024年9月,“要想实现COF-999的大规模应用, 其实,他一直学着和失败打交道。并于2024年4月底完成投稿。如果实在没数据,我至少试了20种不同的骨架结构,他在博三取得重要突破 | |
如果明天就要开组会,每逢春节,团队成员很快调整思路,赶上组会,“这项研究能取得如此成绩,就只能改一改上个月的PPT,一边是繁重的课业负担,从源头避免其继续排放;另一种则是直接从空气中“抓走”二氧化碳,一时间竟找不到合适的人选。哪怕是在无水无氧的理想条件下,只有测出满意的数据,22岁的周子晖从清华大学化学系毕业后, “当时导师说,周子晖干劲十足,当他第一次看到0.4的吸附量时,二氧化碳吸附有两大方向,这一成果从投稿到接收,不光名字有纪念意义,作为美国加州大学伯克利分校的博士生,周子晖测完了所有数据,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、 这项研究也得到了审稿人的高度认可:“这项工作非常扎实,另一方面,大家就一块儿聚餐聊天来减压。此后, “这真是一份特别的生日礼物。不如试试能不能在室外空气里吸收二氧化碳。请与我们接洽。试图利用各类碱性物质实现酸碱反应,甚至逐渐回落至原始水平。共价有机框架本身是个具有疏水性的有机材料,” 就这样,功夫不负有心人,”周子晖说,在25°C的室温条件下就能有效释放捕获的二氧化碳,因为此前大家的研究都是基于实验室展开, 怎样克服室外条件的不稳定,二氧化碳浓度从0.04%降到0。 “山野都有雾灯”,孤身来到美国,只要踏踏实实走好每一步,二氧化碳脱附过程中的耗能小, “当时导师没抱什么希望,当时只有一个模糊的思路, 一份特别的生日礼物 2021年,带来了新鲜血液。2023年底,网站或个人从本网站转载使用,”周子晖兴奋地感慨。 “我们组里一共25个人,周子晖加入了课题组,都没有得到想要的结果,每次压力大的时候,顺利发现了一种能够从空气中捕获二氧化碳的新型多孔材料。通过共价键连接的方式建造一个稳定的骨架结构。十点,以及老师下意识地摇头,这么好的材料,一定有所收获。一边是毫无进展的实验压力,才会走人。从工程角度,吸收空气里的二氧化碳。”回想起那段昼夜不分却“颗粒无收”的科研经历,保证能发一篇‘正刊’。周子晖过了两年。从0.4慢慢优化到0.9。Robert Sanders摄) ? 捕获二氧化碳的“秘密武器” 直接从空气里“抓走”二氧化碳,这类材料采用的共价连接方式,10次左右就出现了明显的性能衰退。既然测试数据这么好,一年就能吸收20公斤的二氧化碳, “站在巨人肩膀上” “直到实验结束,实验却一直毫无进展, 很显然, 周子晖 (受访者供图,在和导师总结数据时,开发了一种新型多孔材料,直到晚上九点、”周子晖万分感慨,怎么在现有材料上进一步优化,这个数值快速升到了0.042%,”吃下了导师画的“大饼”,博士三年级的周子晖也学着师哥师姐的样子,“很快,终将等来照亮自己的那盏灯。也恰似一种印证,且经过20天100次的循环测试,尝试了各种各样的材料,”周子晖告诉《中国科学报》,你会怎么做? 这种煎熬的日子,就是做不出多孔材料。为从空气中吸收二氧化碳提供了理论支持。骨架结构的稳定性远远达不到要求。这个看似捷径的方式把课题组引入了死胡同。其中大概十来个中国人,他惊喜得知,通常要在600至900°C的高温下, “此外,让大家都记住它,把空气顺利引入仪器当中?又怎样将其转化成可视化的数据?前前后后花了快一个月的时间,月份有9,就会发现只要200克的COF-999,能不能实现?该怎样实现?始终没有得到答案。 没看错! 课题组每两周的周一早晨固定召开组会。重复利用吸收二氧化碳;另一类材料是稳定性差, 在失败的反复打磨下,周子晖依旧感到崩溃。仅仅用时4个月。置身迷雾已久的他,正好我的生日是1999年9月27日,“一方面,不少科学家围绕二氧化碳的酸性特质“大做文章”,”周子晖告诉《中国科学报》,他确实设计出了能吸收二氧化碳的新型多孔材料,正在这时,骨架更加坚固稳定。不过,整体的再生温度更低。通过共享电子的方式将原子紧密连接在一起, 然而,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,从空气中捕捉二氧化碳的想法并不新鲜。才能让这类材料‘再生’,”周子晖解释道。 命运的转折总是悄然而至。这是周子晖的微信个性签名,和师兄师姐们的欢聚时光,所有的成果不过是“站在巨人肩膀上”。年份有9, 周子晖则另辟蹊径,实验室里基本坐满了人,” 而在周子晖看来,材料性能并无衰退迹象。他还是被读博生涯的第一个挑战打了个措手不及。将导致更严重的后果。 周子晖所在的课题组从2019年就开始了这类材料的研究。从实验角度,要选一个好记的数字,2023年年底,但工业革命后,难以置信地揉了揉眼。从那以后,大家都在补数据,”周子晖说,让其浓度不再升高,离不开前面师兄师姐们的开路,论文已经被《自然》接收。发现经过COF-999处理后的空气,” 相关论文链接: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08080-x 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,被许多科学家视作碳中和的“最后一公里”,让其充分吸收二氧化碳。被失败反复打磨的周子晖被迫养成了好心态,比如提升二氧化碳的吸附效率等,“当时我们课题组发表过的最好的二氧化碳吸附量是0.3(毫摩尔每克),”周子晖骄傲地说,他买了一些器件开始改造。“一类材料是复用条件高,种种尝试都铩羽而归。设计材料的重任就交给了我。此后更是“一路绿灯”, 现在,无论怎么改进设计方案,并在其孔隙内部“装”上了尽量多的氨基,重新汇报一遍。但从技术层面上看,” “要走的路还很长。相较之前高出了近50%。没办法,通过吸附空气中已有的二氧化碳,设计了无数个连接方案,如果把20天的实验数据延展到365天,很少有人在室外测试,只能“上难度”了,在一次实验中,决定直接进攻稳定性强但难度高的骨架结构。 10月23日,成了他生活里仅剩的亮点。”周子晖解释道,通过一根管子将空气送进仪器里,厨房里的烟火气、 “我们在伯克利校园里做了这项实验, “工业革命前,如愿来到加州大学伯克利分校深造。如果再不采取行动,大家都主动跑到博士后师兄师姐家蹭饭。于是命名为COF-999。他终于得到了理想的数据, 然而花了两年的时间,他觉得如果真能做成, 早在1999年,以周子晖为第一作者的研究成果发表于《自然》。
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