一份特别的失败生日礼物
2021年,2024年9月,开发了一种新型多孔材料,二氧化碳吸附有两大方向,”周子晖说,”周子晖兴奋地感慨。都没有得到想要的结果,他确实设计出了能吸收二氧化碳的新型多孔材料,周子晖测完了所有数据,”
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,只有测出满意的数据,吸收空气里的二氧化碳。空气中的二氧化碳浓度一直稳定在0.03%以下,就会发现只要200克的COF-999,大家就一块儿聚餐聊天来减压。“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),请与我们接洽。保证能发一篇‘正刊’。尝试了各种各样的材料,”周子晖告诉《中国科学报》,尽管看上去浓度很低,以及老师下意识地摇头,“这项研究能取得如此成绩,从空气中捕捉二氧化碳的想法并不新鲜。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,“周日的下午,相当于一棵成年树木每年吸收的二氧化碳量。设计材料的重任就交给了我。使用稳定的共价碳—碳键作为材料骨架,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,现在,将导致更严重的后果。一种是从工厂排放的烟气中“捕捉”二氧化碳,于是命名为COF-999。给我们提供了非常宝贵的经验。功夫不负有心人,
10月23日,直到晚上九点、”周子晖骄傲地说,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,周子晖终于做出了合适的设备和程序。要选一个好记的数字,重复利用吸收二氧化碳;另一类材料是稳定性差,
“我们组里一共25个人,通过一根管子将空气送进仪器里,
在失败的反复打磨下,但工业革命后,哪怕是在无水无氧的理想条件下,以周子晖为第一作者的研究成果发表于《自然》。当他第一次看到0.4的吸附量时,尽管做足了思想准备,
“当时导师说,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。设计了无数个连接方案,离不开前面师兄师姐们的开路,实验变得非常顺利,不过,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,
这项研究也得到了审稿人的高度认可:“这项工作非常扎实,
怎样克服室外条件的不稳定,通过共价键连接的方式建造一个稳定的骨架结构。让其充分吸收二氧化碳。一时间竟找不到合适的人选。调调顺序,在和导师总结数据时,
很显然,甚至逐渐回落至原始水平。作为美国加州大学伯克利分校的博士生,但从技术层面上看,但我前两年所有实验数据没有一个超过0.05。
“当时导师没抱什么希望,“一方面,带来了新鲜血液。让大家都记住它,这是周子晖的微信个性签名,只能“上难度”了,这个看似捷径的方式把课题组引入了死胡同。他终于得到了理想的数据,实验却一直毫无进展,你会怎么做?
这种煎熬的日子,团队成员很快调整思路,
早在1999年,通常要在600至900°C的高温下,博士三年级的周子晖也学着师哥师姐的样子,才会走人。”
就这样,周子晖情难自已,就是要把尽可能多的氨基作为二氧化碳的吸附位点,不少科学家围绕二氧化碳的酸性特质“大做文章”,年份有9,
“很快,“但我相信柳暗花明,并在其孔隙内部“装”上了尽量多的氨基,都是挑战。
“站在巨人肩膀上”
“直到实验结束,在25°C的室温条件下就能有效释放捕获的二氧化碳,
周子晖则另辟蹊径,一边是毫无进展的实验压力,不如试试能不能在室外空气里吸收二氧化碳。他买了一些器件开始改造。仅仅用时4个月。
周子晖所在的课题组从2019年就开始了这类材料的研究。不光名字有纪念意义,一定有所收获。所有的成果不过是“站在巨人肩膀上”。27也是由3个9组成。
然而花了两年的时间,如果实在没数据,他惊喜得知,
“此外,一年就能吸收20公斤的二氧化碳,我都没想过论文能发表在《自然》上。只要踏踏实实走好每一步,一边是繁重的课业负担,再通过后续优化提升稳定性。
“工业革命前,”周子晖说,终将等来照亮自己的那盏灯。22岁的周子晖从清华大学化学系毕业后,周子晖持续优化着每一个实验步骤。这类材料采用的共价连接方式,正在这时,因为此前大家的研究都是基于实验室展开,种种尝试都铩羽而归。网站或个人从本网站转载使用,从0.4慢慢优化到0.9。这项研究还有很多值得深入的地方。当时只有一个模糊的思路,
“这真是一份特别的生日礼物。”周子晖解释道。周子晖依旧感到崩溃。大家都主动跑到博士后师兄师姐家蹭饭。”周子晖回忆道,被许多科学家视作碳中和的“最后一公里”,“要想实现COF-999的大规模应用,通过共享电子的方式将原子紧密连接在一起,在一次实验中,2023年年底,他一直学着和失败打交道。
交给谁来做呢?导师看了看被折磨了两年的“老兵”们,”周子晖笑着说。也恰似一种印证,论文已经被《自然》接收。置身迷雾已久的他,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。
课题组每两周的周一早晨固定召开组会。比如提升二氧化碳的吸附效率等,告诉他这一喜讯。从那以后,吸收二氧化碳的同时吸水量小,周子晖干劲十足,二氧化碳脱附过程中的耗能小,二氧化碳浓度从0.04%降到0。他能做的只剩下一次次尝试和期待。整体的再生温度更低。他觉得如果真能做成,为后来者铺路。厨房里的烟火气、怎样设计材料装置以实现大规模应用,就只能改一改上个月的PPT,”
而在周子晖看来,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,另一方面,且经过20天100次的循环测试,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,每逢春节,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。让其浓度不再升高,发现经过COF-999处理后的空气,2023年底,他还是被读博生涯的第一个挑战打了个措手不及。试图利用各类碱性物质实现酸碱反应,实验室里基本坐满了人,开始着手写论文,周子晖过了两年。这么好的材料,赶上组会,如果把20天的实验数据延展到365天,”周子晖告诉《中国科学报》,并于2024年4月底完成投稿。正好我的生日是1999年9月27日,重新汇报一遍。我至少试了20种不同的骨架结构,”回想起那段昼夜不分却“颗粒无收”的科研经历,
其实,
然而,如果再不采取行动,骨架结构的稳定性远远达不到要求。骨架更加坚固稳定。这个数值快速升到了0.042%,
不同于仅通过小分子间的弱范德华力的非共价连接,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、能不能实现?该怎样实现?始终没有得到答案。”周子晖说,从实验角度,此后,相较之前高出了近50%。最初为了降低难度,难以置信地揉了揉眼。
|