湖大學(xué)子研發(fā)泡沫石膏板掀外墻建材環(huán)保革命">
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把實(shí)驗(yàn)室當(dāng)家 變工業(yè)廢渣為寶
湖大學(xué)子研發(fā)泡沫石膏板掀外墻建材環(huán)保革命





  填埋、堆積,每年數(shù)千萬(wàn)噸的工業(yè)廢料———鈦白石膏這樣被處理,對(duì)土地、地下水等造成嚴(yán)重污染,如何解決這一難題?湖北大學(xué)由蔣濤、張群朝老師指導(dǎo)、材料科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)生趙輝等同學(xué)的科研成果《回收利用工業(yè)固廢生產(chǎn)新型環(huán)保建材》給出了答案。他們研創(chuàng)的發(fā)泡技術(shù),可將鈦白石膏制成無(wú)污染,防火、隔音效果好的裝飾材料,實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。在11月18日舉辦的第15屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽決賽中,該項(xiàng)目一舉獲得一等獎(jiǎng),這也是本屆賽事中湖北省屬高校唯一的一等獎(jiǎng)。
  變廢為寶 新型技術(shù)為萬(wàn)噸工業(yè)廢料找出路據(jù)了解,鈦白石膏是生產(chǎn)鈦白粉的過程中產(chǎn)生的以二水硫酸鈣為主要成分的廢渣,近年來年排放量達(dá)5000萬(wàn)噸,堆積量位居世界第一。傳統(tǒng)的處理方式,以填埋和堆積為主,不僅占用大量的土地資源,還對(duì)土地和地下水造成污染,其微小顆粒物還易混雜在空氣中,被人體吸入,損害健康。
  趙輝團(tuán)隊(duì)敏銳地注意到這一點(diǎn),經(jīng)過研究,他們將鈦白石膏充分磨細(xì)后在一定條件下氧化,經(jīng)過脫水、轉(zhuǎn)晶、發(fā)泡、防水等處理后,制備出了一種性能優(yōu)異的泡沫石膏保溫板。趙輝介紹,目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的普通泡沫保溫板以有機(jī)保溫板為主,有機(jī)泡沫保溫板易燃,還會(huì)在燃燒過程中釋放有毒氣體,消防隱患大。泡沫石膏保溫板的誕生,將改變這一現(xiàn)狀。
  他介紹,泡沫石膏保溫板制作材料主要為鈦白石膏,可有效減少該工業(yè)廢料的污染,每年能節(jié)省數(shù)億元的廢料處理費(fèi)用。泡沫石膏保溫板制品中含有兩個(gè)分子的結(jié)合水,在遇火時(shí),二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā),吸收熱量,表面生成的無(wú)水石膏是優(yōu)良的絕熱體,因而在一定的時(shí)間內(nèi)可阻止火勢(shì)蔓延,與有機(jī)泡沫保溫板相比,防火和隔熱的功能更強(qiáng)。被發(fā)泡后的制品內(nèi)部由無(wú)數(shù)個(gè)均勻密閉的泡孔組成,泡孔之間完全密閉,其隔音性能是普通混凝土墻體的6-10倍。此外,它的防水性也有大幅提升,還能循環(huán)利用。
  這一突破,為目前的外墻保溫建材市場(chǎng)提供了一種全新的選擇。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,對(duì)既有建筑和新型建筑節(jié)能改造的市場(chǎng)估值將近3萬(wàn)億元,前景十分廣闊。
  目前,該項(xiàng)目的成果泡沫保溫板主要用做建筑保溫板,已有湖南格林英特環(huán)保科技有限公司等多家企業(yè)投入生產(chǎn)銷售。
  五年堅(jiān)守 終迎收獲時(shí)刻作為材料學(xué)的博士,趙輝自研究生以來從事的便是應(yīng)用研究。相對(duì)于理論科研,應(yīng)用研究的周期更長(zhǎng),幾乎都是以年來計(jì)算,有的甚至是數(shù)十年。研究中,每一個(gè)數(shù)據(jù)和每一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都要重復(fù)多次,趙輝從不敢馬虎。
  7點(diǎn)起床,洗漱、吃早餐、閱讀新聞、上網(wǎng)關(guān)注研究領(lǐng)域內(nèi)的科研新動(dòng)向,8點(diǎn)半到11點(diǎn)半用來看書學(xué)習(xí),20分鐘午飯時(shí)間后,整個(gè)下午直至晚上11點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室關(guān)門前的這一段時(shí)間,都要用來做實(shí)驗(yàn)。每一天,趙輝嚴(yán)格恪守自己的作息時(shí)間,“一旦被打亂,就覺得整天都被浪費(fèi)了?!彼f,有一次他深夜回寢室的時(shí)候,在校園里找小黃車,還差點(diǎn)被保安誤認(rèn)為是小偷。
  走進(jìn)趙輝的實(shí)驗(yàn)室,豎在墻邊的單人折疊床、墻角放著的單人沙發(fā),都是趙輝在實(shí)驗(yàn)室夜戰(zhàn)的“證據(jù)”。趙輝說,有些實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)需要一兩天,為了實(shí)驗(yàn)室的安全,他只得晝夜在實(shí)驗(yàn)室守著。材料科學(xué)與工程學(xué)院的團(tuán)委書記李嵐說:“他基本上每天都在實(shí)驗(yàn)室,在實(shí)驗(yàn)室總能找到他?!?br>  就是這樣兩點(diǎn)一線的生活,趙輝一堅(jiān)持就是5年?!澳贻p就該吃苦?!壁w輝說,這是他的信條。
  成功背后 有團(tuán)隊(duì)的辛勤付出五年堅(jiān)持,終獲成功。趙輝在采訪中不斷強(qiáng)調(diào):“這個(gè)項(xiàng)目的成功,是每一個(gè)人辛苦的結(jié)果。”兩個(gè)隊(duì)友是助手更是戰(zhàn)友,共同為一個(gè)項(xiàng)目而挑燈夜戰(zhàn)。除此之外,更重要的是精神上的支持,實(shí)驗(yàn)受挫同時(shí)嘆氣,成果初現(xiàn)相視一笑,這種默契讓趙輝在科研路上不再孤單。
  趙輝說,自己能沉下心在實(shí)驗(yàn)室研究,也是受到學(xué)院科研氛圍的影響。本科期間加入了學(xué)院組織的科研興趣小組,他從打雜開始向師兄師姐學(xué)習(xí)。早8點(diǎn)到晚11點(diǎn),全天近15個(gè)小時(shí)待在實(shí)驗(yàn)室,這樣的作息時(shí)間是很多材料學(xué)子的 “標(biāo)配”?!皩?shí)驗(yàn)室里放折疊床、小沙發(fā)也是師兄師姐們留下來的傳統(tǒng)?!壁w輝笑著說。
  這一點(diǎn),在記者的實(shí)地走訪中得到證實(shí)。晚上10點(diǎn),走進(jìn)材料科學(xué)與工程學(xué)院大樓,大樓里各樓層的實(shí)驗(yàn)室、辦公室內(nèi)燈火通明,學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)臺(tái)前動(dòng)手操作、觀測(cè)實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),或是在辦公桌上埋頭看書,課題組老師與學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行激烈討論。
  就是這樣的耳濡目染,讓趙輝養(yǎng)成了務(wù)實(shí)的習(xí)慣。在采訪中,趙輝再三強(qiáng)調(diào),項(xiàng)目能成功,與老師們無(wú)私幫助密不可分。他說,指導(dǎo)老師蔣濤和張群朝教授是他的后援團(tuán)。課題確立初期項(xiàng)目進(jìn)展有限,無(wú)法申請(qǐng)到項(xiàng)目撥款,團(tuán)隊(duì)只能先硬著頭皮做。設(shè)備不夠?蔣濤從家里拿來鍋碗瓢盆自己動(dòng)手改;資金不夠?蔣濤和張群朝私人出錢也要改善學(xué)生們外出交流的條件;整日埋頭研究缺乏運(yùn)動(dòng)?蔣濤自費(fèi)為課題組的學(xué)生買乒乓球臺(tái),放置在活動(dòng)室,這樣一來大家就可以在空閑時(shí)間約著打球,放松身心。因?yàn)楹芏鄬?shí)驗(yàn)需要在無(wú)風(fēng)條件下進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)室不能開電扇??崾钇陂g,學(xué)生們每天進(jìn)實(shí)驗(yàn)室第一件事情就是脫衣服,實(shí)驗(yàn)室里放大量的水來降溫,這種原始方法的效果甚微,他們只好汗流浹背地做實(shí)驗(yàn)。蔣濤心疼學(xué)生們,自費(fèi)在實(shí)驗(yàn)室安裝了空調(diào)。在授業(yè)解惑方面,蔣濤和張群朝從來沒有任何保留,為學(xué)生提供理論指導(dǎo),“有問題找老蔣”成為課題組里的口頭禪。
關(guān)于挑戰(zhàn)杯“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽被譽(yù)為當(dāng)代大學(xué)生科技創(chuàng)新的奧林匹克盛會(huì),每?jī)赡昱e辦一次,是國(guó)內(nèi)參與人數(shù)最多、級(jí)別最高、影響力最廣的綜合性學(xué)生科技創(chuàng)新賽事,并成為部分大學(xué)排行榜中創(chuàng)新人才培養(yǎng)成果的重要指標(biāo)。據(jù)悉,本屆由共青團(tuán)中央、中國(guó)科協(xié)、教育部、中國(guó)社科院、全國(guó)學(xué)聯(lián)和上海市政府主辦,上海大學(xué)承辦。共1900多所高校的200多萬(wàn)大學(xué)生參與,參與項(xiàng)目約60萬(wàn)項(xiàng)。全國(guó)初賽共有3萬(wàn)余件作品,入圍國(guó)賽作品1230件(每個(gè)高校選送參賽作品總數(shù)不得超過6件),入圍終審決賽參加現(xiàn)場(chǎng)問辯的作品755件。經(jīng)過前期的網(wǎng)絡(luò)初評(píng)、集中復(fù)評(píng)以及決賽期間終審,全國(guó)評(píng)審委員會(huì)最終評(píng)出特等獎(jiǎng)作品39件、一等獎(jiǎng)作品102件、二等獎(jiǎng)作品315件、三等獎(jiǎng)作品773件。我校有4件作品入圍決賽并獲獎(jiǎng),其中一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。湖北大學(xué)獲獎(jiǎng)名單由蔣濤、張群朝指導(dǎo),材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生趙輝等完成的作品《回收利用工業(yè)固廢生產(chǎn)新型環(huán)保建材》獲全國(guó)一等獎(jiǎng);由劉軍指導(dǎo)、商學(xué)院學(xué)生喻春艷等完成的作品《國(guó)家公園旅游生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制及實(shí)施路徑研究———以神農(nóng)架為例》獲全國(guó)二等獎(jiǎng);由江兵兵指導(dǎo)、材料科學(xué)與工程學(xué)院和楚才學(xué)院學(xué)生陳嘉理等完成的作品《打破化學(xué)治療———免疫聯(lián)合治療屏障高集成多功能納米載體》獲全國(guó)三等獎(jiǎng);由劉文超、曾張帆指導(dǎo),計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院學(xué)生李宣成、楚才學(xué)院史曉彤等完成的作品《磁性介質(zhì)顯示系統(tǒng)》獲全國(guó)三等獎(jiǎng)。