版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

李景虹院士:讓“新材料之王”石墨烯走進百姓生活

中科智庫
傳承科學(xué)創(chuàng)新 弘揚科學(xué)精神
收藏

李景虹,中國科學(xué)院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,分析化學(xué)專家,清華大學(xué)化學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師、分析化學(xué)所所長。

李景虹長期從事分析化學(xué)研究,在電分析化學(xué)、生物電化學(xué)、單細胞分析化學(xué)及納米電化學(xué)領(lǐng)域的研究方面取得系統(tǒng)性創(chuàng)新成果。提出離子液體三電極電化學(xué)測量新方法,精準(zhǔn)測量并發(fā)現(xiàn)了石墨烯超低量子電容,為石墨烯電分析化學(xué)提供了理論基礎(chǔ),提出和發(fā)展了石墨烯電分析化學(xué)新領(lǐng)域;提出了石墨烯-熒光分子能量轉(zhuǎn)移分析方法,為石墨烯生物細胞分析新領(lǐng)域提供方法學(xué)基礎(chǔ)和實驗標(biāo)準(zhǔn)。

從秸稈、玉米芯中提取石墨烯

石墨烯是目前已知最薄的材料,有人預(yù)言,石墨烯有望讓“薄得像紙一樣的透明手機”“像襯衣一樣的防彈衣”等科幻產(chǎn)品成為現(xiàn)實。許多專家稱之為“改變21世紀的材料”。李景虹認為,石墨烯兼具多種獨特性能。比如,石墨烯具有超高的導(dǎo)電性,遷移率是硅的100倍;導(dǎo)熱性能優(yōu)于碳納米管,有望成為未來超大規(guī)模納米集成電路的散熱材料;比金剛石堅硬,還有極高的透光率;極高的比表面積,有望成為潛力巨大的儲能材料等。

2006年,李景虹團隊開始石墨烯電化學(xué)規(guī)律的研究,圍繞石墨烯電化學(xué)、生物傳感及細胞成像新方法開展了系統(tǒng)深入的創(chuàng)新性研究。該項目系統(tǒng)研究了石墨烯界面電子轉(zhuǎn)移規(guī)律,建立了高靈敏和高選擇性的石墨烯電化學(xué)生物傳感新方法。

近幾年,李景虹又開始研究讓“新材料之王”石墨烯融入百姓生活的方法——從秸稈、玉米芯中提取石墨烯。他說,秸稈中提取石墨烯是創(chuàng)新之舉。不僅利用農(nóng)廢產(chǎn)品加工變廢為寶,減少了秸稈焚燒對環(huán)境的破壞;還解決了用于紡織的石墨烯大規(guī)模生產(chǎn)問題。但是李景虹強調(diào),石墨烯材料從整體上尚處于研發(fā)階段,在不同領(lǐng)域產(chǎn)生具體產(chǎn)品的時間有早有晚。目前,石墨烯已經(jīng)作為新材料納入“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中。我國已形成多個石墨烯產(chǎn)業(yè)集群,并不斷壯大。

讓塑料回收有利可圖

目前,大部分沿海地區(qū)受到塑料碎片污染,全球已有233種海洋生物消化道內(nèi)存在微塑料顆粒。世界塑料產(chǎn)量在60年內(nèi)從200萬噸飆升至3.48億噸,廢舊塑料垃圾總量也與日俱增。塑料污染已嚴重威脅到了人類的健康和生態(tài)安全。李景虹說,雖然國際上已有多個針對大型塑料污染問題的協(xié)議,但仍不足以遏制海洋塑料污染。他認為,要想減少塑料污染就要先處理廢舊塑料垃圾。而廢塑料化學(xué)循環(huán)是處理廢舊塑料垃圾的有效途徑。

李景虹稱,廢塑料化學(xué)循環(huán)不僅可以“吃掉”物理回收吃不掉的塑料廢料,提高資源綜合利用率,變廢為寶。還有助于減少化石原料的消耗,減少二氧化碳的排放。他建議應(yīng)從頂層設(shè)計上,明確化學(xué)循環(huán)是塑料廢棄物綜合管理體系的一部分,設(shè)立一批廢塑料化學(xué)循環(huán)示范工程,鼓勵并規(guī)范化學(xué)循環(huán)產(chǎn)品的終端應(yīng)用。

與此同時,李景虹建議可以出臺一些標(biāo)準(zhǔn),如農(nóng)業(yè)塑料薄膜、塑料袋和其他塑料包裝的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);塑料處理企業(yè)的尾水和大氣排放標(biāo)準(zhǔn);可生物降解塑料的認定標(biāo)準(zhǔn);城鎮(zhèn)和工業(yè)污水處理廠尾水微塑料排放標(biāo)準(zhǔn)等?!斑€可以加強國際合作,使塑料回收變得‘有利可圖’。”

建立危險化學(xué)品監(jiān)管數(shù)字平臺

高校實驗室安全問題引起了李景虹的關(guān)注。近幾年,我國高校發(fā)生的各類實驗室安全事故共14543起,死亡29人。李景虹調(diào)研發(fā)現(xiàn),比如高校?;反嬖诜欠ㄅ渌同F(xiàn)象,對于供應(yīng)商資質(zhì)審查不嚴格;高校?;凡少弫碓磸?fù)雜;高校實驗室存放的?;贩N類多、數(shù)量大,且未嚴格按要求存儲。

李景虹建議,以高校?;饭┬铻榍腥肟冢⒌貐^(qū)統(tǒng)一的?;饭┬栊畔⑵脚_以及實驗室數(shù)字管理平臺,鼓勵和引導(dǎo)危化品企業(yè)進入平臺交易。綜合利用電子標(biāo)簽、大數(shù)據(jù)、人工智能等高新技術(shù),對各環(huán)節(jié)進行全過程移動式信息化監(jiān)管,實現(xiàn)危險化學(xué)品來源可循、去向可溯、狀態(tài)可控。

除此以外,還要嚴格審核平臺用戶(供應(yīng)商、采購商、承運方等),與監(jiān)管部門經(jīng)營單位許可系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)互通,實現(xiàn)危險化學(xué)品交易、倉儲、配送實時監(jiān)控和統(tǒng)一監(jiān)管。(王慧蘭)

相關(guān)鏈接:

李景虹院士簡介

李景虹,中國科學(xué)院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,分析化學(xué)專家,清華大學(xué)化學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師、分析化學(xué)所所長。

李景虹長期從事分析化學(xué)研究,在電分析化學(xué)、生物電化學(xué)、單細胞分析化學(xué)及納米電化學(xué)領(lǐng)域的研究方面取得系統(tǒng)性創(chuàng)新成果。提出離子液體三電極電化學(xué)測量新方法,精準(zhǔn)測量并發(fā)現(xiàn)了石墨烯超低量子電容,為石墨烯電分析化學(xué)提供了理論基礎(chǔ),提出和發(fā)展了石墨烯電分析化學(xué)新領(lǐng)域;提出了石墨烯-熒光分子能量轉(zhuǎn)移分析方法,為石墨烯生物細胞分析新領(lǐng)域提供方法學(xué)基礎(chǔ)和實驗標(biāo)準(zhǔn)。

曾獲國家自然科學(xué)獎、中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎、中國化學(xué)會-巴斯夫青年知識創(chuàng)新獎、教育部高等學(xué)校自然科學(xué)獎、第八屆藥明康德生命化學(xué)研究獎、國家杰出青年科學(xué)基金、中國科學(xué)院百人計劃。發(fā)表SCI論文300余篇,被引用超4.6萬次。

評論
三社區(qū)紅
少傅級
2023-03-17
科普93840125
庶吉士級
已閱讀
2023-01-15