7月15日,美国罗格斯大学资深教授、深圳职业技术学院客座教授李静联合浙江大学合作者在Science刊文,研究团队采用一种链状聚合物吸附剂,实现了对3种二甲苯异构体的高效分离,在工业应用上具有巨大的潜力。
这是深圳职业技术学院刊出的第一篇Science论文,也是国内职校首发Science!这所创建于1993年的职业院校,是国内最早独立举办高等职业技术教育的院校之一。近年发展迅猛,尤其科研能力不容小觑:2022年7月,学校揭牌成立“赵淳生院士工作站”、“孙立宁院士工作站”2个院士工作站及超声技术研究所,标志着高层次人才引进、科研平台建设又进入崭新阶段;在2022年最新一期自然指数排名中,深圳职业技术学院跻身全国前200,位列第182名。
据了解,这是国内职业院校首次在Science上发表论文。而霍夫曼研究院本身,是以诺贝尔奖得主罗德•霍夫曼命名,也是全国高职院校中首家诺奖科学家实验室。
这篇论文的作者之一咸士凯,是深职院霍夫曼先进材料研究院的博士后研究人员。他说,“在这边读博后,可能不会比在985大学读博后差。”在深职院做博后期间,咸士凯作为特聘副研究员在李静教授团队进行科研工作。
霍夫曼研究院副教授、院长助理王浩,曾是李静的博士学生。他说,自己刚来深职院时,心里很没底,但慢慢发现,职校不仅能做研究、出成果,还能在科技前沿服务支撑国家和区域创新驱动发展。
二甲苯是一类十分重要的化工原料,被广泛运用于涂料、染料和油墨行业,以及医药、炸药和农药行业。
在工业上可用两种方法分离二甲苯的同分异构体(对二甲苯PX、间二甲苯MX和邻二甲苯OX)。一种是蒸馏分离,但由于相似的分子结构使得这三种同分异构体具有相似的沸点,因此用蒸馏分离的方法会消耗大量的能量,而且效率很低。第二种常用而且节能的方法是采用沸石作为固定床来吸附分离这三种二甲苯异构体。然而沸石的分离选择性和吸附量都较低,并且为了保证二甲苯分子在沸石内部的扩散速率,分离需要在高温(120℃~250℃)下进行。
因此,开发具有高效分离二甲苯异构体的吸附剂将带来巨大的工业应用前景。
经过一系列的深入探索,研究团队采用了一种链状聚合物吸附剂实现了对三种二甲苯异构体的高效分离。
这种锰基叠层一维配位聚合物具有特殊的吸附选择性:在120℃时,只有对二甲苯能够被吸附,而间二甲苯则是在60℃到120℃之间被吸附,邻二甲苯只有在60℃以下才能被吸附。
根据这一特性,通过控制分离吸收的温度,每个异构体都可以被高选择性提取。该配位聚合物合成简单、经济、易于大规模生产,并表现出优越的水、热和空气稳定性,以及非常高的吸附量,以及良好的扩散速率和可回收性。
该工作以题为《Discrimination of xylene isomers in a stacked coordination polymer》的文章发表在《Science》上(DOI:10.1126/science.abj7659)。该方法极大地提高了二甲苯同分异构体的分离效率,在工业应用上具有巨大的潜力。
这不是深职院第一次凭顶刊在学术界亮相。
过去三年,深职院霍夫曼先进材料研究院以深职院为第一完成单位,共发表SCI学术论文70余篇,其中半数以上为一区论文。2020年,研究院在化学领域顶级期刊JACS上发表高水平论文4篇,与四川大学、北京航天航空大学当年度该刊发文量相同。
在2022年最新一期自然指数(Nature Index)公布的学术机构排名中,深职院跻身全国前200,位列第182名 ,将众多本科院校甩在身后。
这所创建于1993年的职业院校,是国内最早独立举办高等职业技术教育的院校之一,被网友誉为“专科中的清华北大”。
在深职院任职期间,咸士凯在
Science、Small和
JACS等顶刊都发表了论文。他告诉《中国科学报》,深职院近些年来给了研究院持续的支持,不仅提供一流的实验办公环境,且给科研人员提供了有竞争力的薪酬待遇,让科研人员无后顾之忧,专心科研。
王浩介绍,深职院霍夫曼研究院走的是“小而精”路线,目前研究院大约有七八个PI,加上每个团队的博士后及研究生,全职科研人员仅有50人左右。与此相对的是,科研和办公场地约2500平米,包含6个材料制备实验室、8个仪器室、2个器件实验室、3个计算实验室等,投入设备价值约4000万左右。
霍夫曼研究院官网显示,该院计划五年内引进10-12位优秀全职PI,8-12位享有国际盛誉的兼职特聘教授,40-60位博士后、博士、硕士研究生等团队成员 。
如此有潜力的成果,背后是深职这个科研平台的参与——“霍夫曼先进材料研究院”。
霍夫曼先进材料研究院是深职院近年来重点打造的第一个高水平应用技术创新平台。通过引进诺贝尔奖科学家罗德·霍夫曼领军的科研团队,学校瞄准新材料研发技术前沿,从源头创新发力,致力于基础研究和应用产业化的同步结合,服务于粤港澳大湾区新能源及节能环保相关产业。
经过三年的发展,研究院现已建成一支超过50人的科研团队。过去三年,研究院以深职院为第一完成单位发表SCI学术论文70余篇,其中半数以上为一区论文。相关研究成果吸引了国内外同行的广泛关注、学术媒体的广泛报道。
2020年,研究院在化学领域顶级期刊JACS上发表高水平论文4篇,助力深职院在相关排名中位居全国高校第55位;2021年,在自然指数(Nature Index)公布的学术机构排名中,深职院跻身全国前200,位列第193名;研究院注重应用研发与成果转化,自主开发的新型薄膜打印太阳能电池材料获企业千万元投资,用于关键技术攻关。
在入职深职院之初,王浩收到不少来自外界的不解:光鲜的海归履历、国际闻名的导师,原本有机会进入985/211高校,为何选择去职校搞科研?职校能提供科研人员所需要的高层次科技创新平台吗?
2018年,王浩刚从美国罗格斯大学化学与化学生物学系毕业,李静正是他博士阶段的导师。在导师推荐下,王浩把目光投向刚刚起步的霍夫曼研究院。
这所研究院以1981年诺贝尔化学奖获得者罗德•霍夫曼为首席科学家。与此同时,霍夫曼也是李静的博士导师,王浩的“师祖”。
王浩知道,博士刚毕业加入新团队时,科研资源通常比较紧张,难以争取。“能够做到像我们这样,在科研起步阶段没有太多限制,硬件条件基本能配齐,更重要的是,具有完全自主权,因而能快速组成团队,放手开展自己感兴趣的科研工作,这是比较难得的。”
作为最早一批加入霍夫曼研究院的科研人员,王浩见证了研究院从装修到软硬件设施齐备的升级,也和同事们经历了从心里“没底”到“笃定”的变化。“我们能够做出一些成绩,很多人是没有预料到的。”
咸士凯亦有同感,霍夫曼研究院的科研成熟度成为吸引他的关键,“我是做多孔材料吸附分离研究的,这里从合成到表征到性能测试的设备应有尽有,实验进展会非常顺利。虽然它只成立了几年,但从科研设备,科研人员水平,最后到科研成果上来说,无不展示出了一个成熟的高水平研究院的气质。更直白来说,在这里工作能事半功倍,获得更多的科研成果。”
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