东北大学秦皇岛分校研成团队全国首创纳米颗粒构筑HoMS中空多壳层催化剂

近日，东北大学秦皇岛分校“研成”科创团队研制出了纳米颗粒构筑HoMS中空多壳层催化剂及配套装置，并且实现了催化温度达到全球最低。该项团队研究成果不仅解决了煤矿企业碳排放难以达标的问题，还实现了污染物资源化利用，大大减少了环境污染，降低了甲烷净化能耗，具有广阔应用前景，已于近日获得北务水控杯中国国际“”互联网＋”生态环境大赛国家级二等奖、“建行杯”第十六届 全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛全国三等奖等多项荣誉，为中国节能减排事业、守护绿水青山做出显著贡献。

据介绍，团队在胡飞扬，孙烁飞，余泊兆等成员的带领下，主要围绕碳排放中低浓度甲烷转化过程中存在的高成本、高能耗、低效能等问题开展研究。“乏风”又称＂煤矿风排瓦斯＂，指甲烷浓度低于0．75％的煤矿瓦斯，由于乏风的浓度过低，所以其既无法被直接点燃，也无法被富集回收利用，这些限制一度成为甲烷处理技术发展的关键难题。“研成”科创团队基于建立具有“空间限域效应”中空多壳层结构的学术思想，开展了较为系统的创新实践工作，通过革新改进内部设计、丰富催化装置功能、优化催化剂配比等方式，实现了对甲烷催化放出热量的有效利用，能有效驱动污染物资源化利用，达到降低能耗和提升效率的目的。

更加值得一提的是，相比于其他热催化氧化装置，团队设计装置具有制作成本低、操作简单、运行安全可靠、热催化可控性好等优点，其中催化氧化温度达到全球最低的极大突破，已经成为了团队项目的特色亮点。

近年来，东北大学秦皇岛分校依托优势学科和新兴学科重点布局建设大学生创新创业基地以及实验室平台。“这些平台具备完善的科研条件、科研设施，还有优质的科创环境，为我们学生的科创活动提供了强有力的支撑。”胡飞扬同学说。

据悉，团队的研究项目最开始并非一帆风顺，也在探索材料合成等阶段经历过低谷期。但面对技术瓶颈，“研成”团队选择了迎难而上，将心态上的沮丧和打击转换为持续推陈出新的决心和毅力。“科技是第一生产力，人才是第一资源，我们虽然无法回避如何突破各项技术瓶颈的问题，但我们相信，加强科创能力建设，凝聚科研力量也是关键之一。我们的科创团队投身这项项目之前，就非常明确这项工作的挑战性，我们团队具有极强的团队凝聚力和合作精神，不怕走弯路，相信我们一定能够克服层层困难获得最终的成功。”在各位老师的指导和团队成员的众志成城下，“研成”团队从查阅大量的文献开始，通过深耕实验室的一遍遍试错，给团队实验方向进行了科学把控，面对各项未知和不确定性，做好了合理的实验规划，团队经过几轮尝试，终于得到了目标材料。

回忆起项目研究过程中的种种苦难，团队成员分享到，科研的常态就是不断探索、不断排除错误选项，创新性科创项目没有任何捷径可走，这是我们所有团队成员的共识，也让我们拥有了沉着稳定面对失败的能力，在交流与实践过程中解决问题。

东北大学秦皇岛分校的科创团队建设具有传承性。从与国家煤炭安全总局开展立项，到初代催化氧化装置，再到纳米颗粒构筑HoMS中空多壳层催化剂及配套装置，团队成果的产出来自团队成员之间的代代接力，他们在认识到所做的工作对于建设美丽中国的重要意义后，也更加坚定了自己矢志科技报国的决心。科技与人文交融，创新与实践互促，高年级成员带领低年级成员，熟悉课题、学习技能，从新人成长为能够负责课题、传承科研工作，肩负起科研人使命的中坚力量，为经济社会高质量发展提供了更加有力的支撑。（东北大学 高子晴）