“要时刻保持天上掉馅饼的‘警觉’ 。 ”包信和表示 , 科研人员不能离开科研一线、不能离开学生 , 学生受经验积累限制 , 知道结果 , 未必了解成因和背景 , 这时候就需要导师指导 , 与他们讨论并安排实验细节 。
为了能够随时掌握实验进展 , 包信和即使在担任大连化物所所长期间也一直把办公室“设”在实验室旁 。 他说“就是为了多跟学生在一起” 。
【实验|破译催化密码 让化学反应更精准】“包信和老师经常晚上10点左右还要找我们探讨当天的实验结果 , 分析实验现象背后的原因 。 ”大连化物所研究员傅强说 。
立志实现“从0到1”的突破
随着纳米限域催化概念的提出和完善 , 包信和指导研究团队另辟蹊径 , 尝试将控制反应活性和产物选择性的两个催化活性中心分开 , 让它们“各司其职” , 形成一种新型复合的双功能催化剂体系 。
实验结果令人十分振奋 , 合成气制低碳烯烃反应中目标产物的选择性大大提高 。 2016年3月 , 《科学》刊登了这一研究成果 , 并同期刊发了以《令人惊奇的选择性》为题的专家评述文章 , 认为该过程未来在工业上具有巨大竞争力 。
这一技术就是通过纳米界面限域 , 实现催化剂氧化物组分表面配位不饱和活性中心的稳定 , 提高合成气催化转化为中间体的活性;再利用纳米孔道限域 , 调控中间体在分子筛孔道中偶联形成产物的选择性 , 从而实现了活性和选择性的解耦 。
德国一家著名跨国化学公司的资深专家了解到该技术后 , 稍显沮丧地表示 , “这个点子为什么不是我们先想到的?”包信和不无自豪地回答道:“你们想到的点子已经很多了 , 也该轮到我们了 。 ”
包信和的自信源自对团队的严格要求 , 严格规范的管理制度使团队形成了严谨的学风 。 团队成员必须真实准确记录实验目的、实验条件、所用试剂、实验现象、表征和反应结果等信息 , 保证实验数据的真实性、追溯性和可重复性 。 全组每年定期检查实验记录 , 专门召开大组会总结记录中出现的问题 , 不断进行整改 , 反复宣讲“如何规范实验记录” 。
包信和认为 , 实现“从0到1”的突破离不开日积月累 , “坚持”非常重要 。 “可能一开始突破并不大 , 但只要一直下功夫 , 一定会打开催化自由王国的大门 , 对产业和学界发展产生巨大推动作用 。 ”包信和说 。
产业化的一小步
现如今 , “纳米限域催化”已成为催化领域中的一个重要概念 , 发表的相关研究论文被其他国内外学术同行引用超3万次 , 其中重要的8篇代表性论文被引累计近4000次 , 来自不同国家的众多团队跟随开展限域催化相关的研究工作 。
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