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潘丙才: 用纳米材料净化生命
2018-11-14 09:30:00  来源:新华日报  
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  潘丙才(右一)与张全兴院士(右二)在一起。

  31岁成为教授,38岁入选教育部长江学者特聘教授,连续多年入选Elsevier中国高被引学者榜单,曾两次获得国家技术发明奖二等奖——南京大学环境学院潘丙才教授从一个山清水秀的农户家庭走出,误打误撞进入环境系,博士没毕业就开始参与组建公司的他,正向污水要“水”,用高科技换取美丽中国的“绿水青山”。

  记者采访到潘丙才教授的时候,他刚为了加拿大安大略省的一项赛事出差归来。去年美国乔治巴鲁基金会用1000万美元在全球悬赏水中深度除磷技术,开展实验方案、小试、中试和工程化验证全过程的技术挑战赛,潘丙才教授领导的团队从208支队伍中脱颖而出,成为了参与现场擂台赛10支队伍中的唯一一支亚洲团队,记者近日获悉,10月24日课题组在90天的中试阶段获得了亚军的佳绩。

  一门学霸,

  生活是最好的老师

  潘丙才出身于浙江省台州市的一个普通农户家庭,父母养育了四个男孩,当时养活孩子们已是不易,但父母坚持供所有孩子上学,养蚕、种地、帮工,忙的时候只能睡三个小时。父母辛劳向上的品格和面对困难的莫大勇气,一直感染着潘丙才。

  “我们小时候所有的农活都要干,父母怕我们考不上大学,连当农民也不会,所以我到现在也能干很多农活。”不过,潘丙才的父母没想过,孩子们长大后竟然都不用做农活,还当了教授。

  在村小开始读书时,潘丙才成绩并不好,三年级前还经常不及格,但父母一直都比较宽容,“他们从不会因为成绩不好而打骂小孩,平时是‘放养’的,但会鼓励你往积极方向去做。” 四年级时,潘丙才突然“开窍”了,从此打开了常年位居年级第一的“学霸”模式。

  记者问有什么秘诀,潘丙才将之归功于生活。“学习和生活其实分不开的,学习的东西往往是抽象的,而生活接触的东西就很具体,理解起来更容易。小时候父亲在我们眼里几乎无所不能,大到造自家的房子,小到制作手拉车等各类农具,全是自己来,所以我接触立体几何时,就觉得空间想象太容易了,因为我身边都是这些立体的工具。还有做工具前的思考,跟如何设计一个实验,内在都是相通的。”潘丙才毫不吝啬地捧出了自己的“学霸经”:学习,绝不是简单的记忆,而是将抽象的理论知识结合具体实践的领悟。“科研也是一样,只要肯花心思琢磨,身边的一切事物都有科研价值。”

  从五年级开始,潘丙才就离开了父母,生活完全靠自己,相比较而言,学习倒显得轻松,很长时间都是第一名,除了学习外他最大的业余爱好,就是打篮球,从小学到中学、大学,他从没有放下过篮球,如今他在自己的百人课题组内,还组织了一个20多人的篮球队,工作累了,就出去打两场。

  没毕业就创办公司,

  没有什么不可能

  1993年高考,潘丙才顺利考上了南大,却误打误撞进了环境专业。

  潘丙才坦言,当年社会上还没有很强的环保理念,一切工作基本上以经济建设挂帅;当时的他以为环境学和“环卫”差不多,这让他一直十分低落,直到进大学的第二学年,他才开始面对现实,调整心态,结合自己一直恋恋不忘的化学,选择了环境化学方向。1997年本科毕业时南大招收第一批环境工程硕士,只招两个人,他就成为了其中一个,“更幸运的是遇到了导师张全兴教授,成为了我求学生涯的重要转折。”

  “上世纪90年代末期经济快速发展,也带来了严重的环境污染问题,环境工程专业顿时有了用武之地,实验室虽然不过40平方米,仪器设备很简陋,但当时已快60岁的张全兴院士天天早起上班,他的热情感染着课题组的每一个人。”2001年张全兴教授课题组凭借“树脂吸附法处理有毒有机化工废水及其资源化研究”获得国家科学技术进步二等奖,潘丙才为主要完成人。

  2002年,潘丙才离博士毕业还有一年。当时,整个社会开始关注高校科研成果产业化,导师张全兴教授带着潘丙才开始从事这方面工作,“当时白天谈项目、谈融资,晚上还要做实验,睡三四个小时又起来上班,几乎是一种疯狂的状态,好像有无限的精力,无限的可能,眼里就没有什么困难,好像什么都能克服。”这样的日子潘丙才过了好几年,正是这股拼命精神,31岁那年,他被学校破格评为教授,研发团队获得了十多项国内外发明专利,很多化工企业抢着来签订单,当时年产值达到千万元。由于参与课题组“水溶性、难降解有机污染物治理与资源化新技术”工作,2007年潘丙才获得了国家技术发明二等奖。

  钻研纳米技术,

  给工业废水“排毒”

  从潘丙才博士毕业留校工作起,他就开始思考做有自己“标签”的研究。他瞄上了当时在环境领域刚刚兴起但基本没有规模化应用的纳米材料与纳米技术。

  在潘丙才的办公室,记者看到一些五颜六色的“沙粒小球”——这种神奇小球的作用是可以给水质深度“排毒养颜”,潘丙才说,过去国家污染物的治理采用的标准是达标排放,但达标不等于安全,我们要做的就是通过纳米技术对污染物进行深度处理,给工业废水彻底消毒。

  在这个小球里,有一个特殊材料制成的球形框架,丁点儿大的空间被精妙地分成了密密麻麻的小隔间。每个小隔间只有几纳米大,里面还放着特别的纳米尺寸大小的物质。“由于纳米材料容易团聚、污染物净化能力超强等特性,我们用高分子材料为它们造了很多房子,一个房子虽然只有零点几毫米,却可以供数十万纳米颗粒的生长。纳米材料各有各的房子,就解决了团聚问题;在房子之间造孔筑路,就解决了污染物与纳米材料高效接触的问题。” 这些积聚在房子里的纳米材料可以将水中的重金属、砷、磷等污染物降至超低水平,凭借这一技术,潘丙才教授领导的课题组获得了数十项专利,并成为了世界上最早掌握纳米材料净化水中污染物技术的团队之一。纳米材料净化污染物技术通过潘教授团队创立的公司迅速投入应用,并于2015年获得国家技术发明奖二等奖。这种技术当年几乎与美国相关课题组同步开始研究,现在却明显领先于世界上其他研究团队。

  从2008年开始,潘教授的团队已经开始能批量生产这种具有毫米尺寸与纳米结构的小球。几年前,受到山西某地政府的邀请,潘教授和同事们用纳米小球过滤当地地下水中的砷。他回忆说,当地地下水中砷的含量超标几十倍,很多居民都有手脚皮肤溃烂等砷中毒症状。当地曾试用过很多环保技术除砷,但在技术经济上仍存在诸多问题。最后只有这种纳米小球真正发挥了作用。目前,相关纳米材料与纳米技术已成功应用于电子电镀、制革、矿冶等行业废水的深度处理与资源化工程中。

  本报记者 杨频萍

  本报通讯员 赵钰琳

标签:工业废水;排毒;纳米材料
责编:王凰
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