“渣”博士

環境汙染 霧霾 中國大學生網 2018-12-04

我的研究工作就是立足燃煤電廠內部,解決兩類汙染問題。一是針對固體廢物粉煤灰,研究其資源化處理處置技術;二是針對燃煤煙氣排放的CO2、SO2和NOx,研究其中的溫室氣體CO2減排技術。

“渣”博士


顏楓 清華大學環境學院2013級直博生

基於上述兩個目標,我首次提出了一種技術(粉煤灰合成有序介孔硅鋁材料及殘渣吸附CO2系列技術):首先從粉煤灰中回收SiO2,再回收Al2O3,最後把殘渣原位用於循環吸附CO2;從而在燃煤電廠內部,實現了粉煤灰的高值資源化處理處置及CO2減排。

說得通俗一點,我就是一個搞“渣”的,雖然我並不“渣”,同時我也是治理霧霾的。

歐盟政策變,博士方向改

2012年9月推研面試時,我曾向老師們許下諾言,“中國環境領域需要一批為科研而執著奮鬥下去的人,而我願意成為其中的一員”。

最初我的課題並不是搞“渣”的,而是研究太陽能產業廢物資源化技術。通俗講,在太陽能電池板生產過程中,會產生一種汙染物,叫做四氯化硅;而每生產1 噸多晶硅太陽能電池板,就會產生18噸的四氯化硅廢物。

四氯化硅極易揮發,1分子的四氯化硅水解後會生成4分子的氯化氫氣體,形成鹽酸酸霧,因此四氯化硅對生態環境和人體健康構成了嚴重的威脅。那時候,我為了做實驗不可避免地會吸入少量四氯化硅,當其在口腔內和唾液反應後,就會形成鹽酸酸霧。因此我常常笑稱自己是吸著鹽酸做科研,而且一次能吸4份!

但,君子一言,駟馬難追。憑著一腔熱血,我終於完成了將四氯化硅廢物資源化技術研究,將其變成了高價值的納米SiO2材料,並建立了示範工程實現連續生產。

正當我得意洋洋之時,遙遠的西方傳來一聲晴天霹靂——歐盟對華徵收反傾銷稅!

於是,為了降低生產成本,我國眾廠家對多晶硅生產線進行了工藝改進,SiCl4可回用到生產線中、實現產業內循環利用,因此SiCl4不再是廢物!

我的研究成了“廢物”。

但見粉煤灰,方知責任重

內心崩潰的我該怎麼辦?

奔跑!那兩個月,每天在操場奔跑!

看見苦悶的我,導師積極幫我尋找方向,蔣老師提議:試試粉煤灰資源化相關的技術研究?師兄卻調侃道:“顏楓啊,粉煤灰資源化是個好方向啊,好好幹!我估計發個《中國粉煤灰》(EI) 沒啥問題。”

但是,當我用了6個月時間,實現了粉煤灰製備沸石並負載CaO時,出事了!我們發現,沸石基體雖然穩定,但是沸石基體和活性CaO會發生反應,導致 CaO 失活,因此製備的材料完全不能吸附CO2。

難道前面6個月都白乾了?

心有不甘!

在和導師的探討中,我們突然想到,穩定的粉煤灰沒有錯,錯的是我們使用的方式。於是為了避免CaO失活、同時提高CaO穩定性,我們將粉煤灰添加量從50%降低到10%,粉煤灰的作用也從基體結構變為了穩定劑。我們的實驗終於成功了,首次在領域內權威期刊上報道了粉煤灰對於CaO基CO2吸附劑的穩定化作用及其機理,實現了粉煤灰的資源化利用及高性能的CaO基CO2吸附劑製備。

“渣”博士


“渣”博士


四氯化硅極易揮發,1分子的四氯化硅水解後會生成4分子的氯化氫氣體,形成鹽酸酸霧。

“渣”博士



文章選自《大學生》

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