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【学习风采】新型可逆氧电极的设计合成及应用研究团队:催化梦想 驱动青春
来源: 作者: 编辑:杨露露 发布日期:2018/09/03

在2017年第15届挑战杯全国比赛中,化学化工学院的学生苏长远,陈俊民,陈安娜和张家璇获得了“挑战杯”全国比赛一等奖。在研究期间 ,项目组共发表SCI论文4篇 ,并被批准为“攀登计划”广东大学学生科技创新专项 。

播种梦想 ,遇见“大挑”

当我第一次进入大学一年级时 ,学校和学院在学生中推广了挑战杯项目 。那时,苏长远还是刚刚进入大学的“新生小牛”。他看到了以前的大师和姐妹们在讲道中所取得的杰出成就。苏长远也在他的心中埋下了“科学研究梦想”的种子 。之后,学院为学生提供了每位教师研究的方向和联系方式 ,使苏长源及其团队成员有机会了解各种学习方向,探索自己的兴趣点 。就这样,苏长远和他的队友们开始进入实验室,试图做一些实验 ,小梦想在他们心中绽放,敦促他们迈出科研之路的第一步 。

在大二的物理化学课上,苏长源经常跟着老师提问。正因为如此,刘肇清老师发现了苏长远的勤奋和痛苦 ,并邀请苏长远加入他的实验室。在刘肇清老师和苏长源的邀请下 ,其他三位队友陈俊民,陈安娜和张家钰也加入了他们的实验小组,组建了“挑战杯”项目研究团队 。 “老师的研究方向是电池能量,”苏长远说。 “我也对能源和电池感兴趣 ,所以这个主题的方向接近于此  。”团队的迅速形成和主题方向的确定,使他们解决了研究早期其他团队经常出现的问题  ,为后期研究奠定了坚实的基础。

在挑战杯成立之前 ,苏长源在实验室里训练了半年 。在此期间 ,他和他的好朋友和弟弟程慧相互学习和鼓励。在一次偶然的实验中,他们有一种奇思妙想的方法是在三聚氰胺中添加一些金属盐 ,正是这种意外发现导致他们不小心煅烧了“碳纳米管”。通过对现有催化剂的比较和进一步了解,苏长源发现这种“碳纳米管”可以作为锌真空电池的催化剂 ,而这种偶然发现的“碳纳米管”有更多的研究。很有应用价值 。因此,苏长源团队开始了他们的“挑战杯”研究项目,其具体研究目标是提高催化剂的性能。

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刘肇清老师指示小组成员进行电化学性能测试

迎难直上,永不言弃

在研究开始时,苏长远袭击了铁钴材料,陈俊民袭击了锰酸钴材料 ,两人合作。陈安娜和张家璇负责样本 。回忆那段时间,苏长远说:“如果你没有上课,我会在7点10分去实验室 ,晚上11点左右我会回到宿舍。我会的前一天烧掉它 。为了测试样品,样品完成后 ,需要再次烧制样品,然后再次取样 ,然后重复测试。由于测试的样本数量很大 ,因此通常会将一个数据样本消耗两次。可以完成一天中的时间 ,并且一组数据中有数百个数据。通过一组实验获得的数据实际上非常大。当整套数据完成后,他们整个学年都花了很多时间。

庞大的数据和繁琐的样本处理使得研究的进展延长 ,“即使处理测试和数据等初步工作,也不会在实验中每次都使用所获得的数据”越困难。需要数月才能测试的数据可能是徒劳的 。这时 ,苏长远只能与队友一起寻找材料  ,然后进行下一次数据测试 。经过8个多月的努力,苏长源团队尝试了各种催化剂材料,如铝,铁钴  ,锰等 。经过反复测试和分析,他们最终选择了性能最佳的“铁钴材料”。

在目前化石能源快速消耗和长期不合理使用造成严重环境污染的背景下,许多人正在积极寻求更清洁的能源 。与目前主流的锂电池,超级电容器和其他清洁能源相比,锌真空电池的特点是能量密度高 ,反应条件温和 ,循环寿命长。它们适用于助听器和其他设备 ,但需要催化剂来减少它 。电势使其更具响应性。目前市场上的锌 - 空气电池的商业催化剂是相对昂贵的金属材料,苏长源团队研究的新催化剂更便宜 ,更容易获得  ,并且具有更高的安全性 ,与现有的商业催化剂相比具有很大的优势 。苏长源团队通过对气味的敏锐研究,发现了这种新型催化剂的价值,这使得他们更加坚定地开展这个项目并开发出性能更好的催化剂 。

在做实验和整理数据时 ,苏长远还写了一篇项目论文  。 “从提交到出版 ,完成花了三个多月,最慢的花了一年才完成 。”对于大多数本科生来说 ,完成四篇SCI论文并不是一件容易的事 。由于研究的大部分材料都是影响因素高 ,层次高的文献 ,而这些文献有一个共同的特点,即“全英文写作”,文献中有许多复杂而困难的词汇,但苏长远从未给出起来。 “那时候,我读了一下 ,然后我又下了一点。电池的英文术语也慢慢熟悉了 。”经过长期的努力和努力 ,苏长远终于写了四篇文章 。在作者的全英文论文中,其中一篇论文《新型可逆氧电极N-GCNT/FeCo的设计合成及其在锌空电池中的应用》的影响因子为16.721。

一路收获 ,一路成长

在一般实验项目开发出一种材料的性能后,它直接组织数据发表文章,但为了使他们的研究更有说服力,苏长源团队决定实际生产液体和固体电池。这种进一步的生产意味着他们没有信息可供参考 。 “我们自己在互联网上买了表壳 ,然后在表壳和DIY固态电池上打孔。”液体电池最初用于生物燃料电池 ,但苏长源团队将其转化为锌空气电池 ,大大提高了该项目的适用性 。

在“挑战杯”全国比赛前的最后几个月 ,苏长远开始为现场表演准备海报 ,面板和防守视频 。作为该项目的负责人 ,苏长源首次采用了这些国家使用的辅助材料。在此过程中 ,他从处理图片和视频的“白色”变为Ps和编辑音频,以及编辑文本 。他还学会了使用动画软件。几个月后,他的编辑绘画技巧大大提高。尽管由于缺乏性能要求,许多数据在初始实验期间无效,但苏长源积累的实验技能 ,逻辑和数据处理能力以及编辑起草技巧在整个比赛期间使他受益匪浅 。

为了更好地完成项目的研究 ,苏长源留在学校继续暑假实验 。暑假没有空调 ,闷热的天气使苏长源每天都回到宿舍,每次都出汗 ,所以他只能强迫自己在出汗前入睡。为研究所做的努力给予了他们更多的支持。中山大学和华南理工大学的两位院士看到了该项目的价值,甚至为苏长源团队为这个项目写了一封推荐信 ,这也使得项目研究更加广泛认可给了项目一个有机会走得更远 。

“挑战杯”不仅为他们带来了荣誉 ,也为他们带来了难忘和珍贵的回忆 。如今 ,苏长源已免费入读东南大学化学专业。陈俊民还选择留在365体育投注继续深造  。陈安娜和张家璇正在不断努力为研究生学习做准备 。对科学研究的热情,对实验室严谨认真的态度,对该领域不懈和不懈的分析能力,以及长期积累的扎实的分析能力.对于他们来说  ,这个“挑战杯”让他们成长甚至更多大学生活写了一个完美的页面 。

苏长源团队成功的关键不仅在于实验的灵感,还在于他们两年的不懈奋斗。成千上万的物质攻击和成千上万的数据分析 。他们痴迷于科学研究,死亡和困难的问题 ,并且坚持不懈 。时间和坚持并没有严重对待他们,深层基础的长期积累最终证明了他们的一切 。

“一定的机会和长期不懈的坚持”,这种信念让苏长远带领团队不断前进 。尽管困难重重 ,但他仍然完成了大一赛季的目标 。——做研究 ,学习和继续学习。苏昌源和他的队友对科学研究态度认真,态度严谨,学习态度也越来越严格,科学研究也越走越远.

(学生记者蔡金子 ,王景瑞 ,李维扬 ,李金义)

注意:本文发布于2018年7月4日 ,问题379-380《Atomic modulation of FeCo-nitrogen-carbon bifunctional oxygen electrode for rechargeable and flexible all-solid-state zinc-air battery》。如需转载  ,请注明出处。


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