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厉害了!中国女科学家助力能源和环境问题的解决!
送交者: 索探[★★★网络贵族★★★] 于 2017-03-25 8:33 已读 2119 次  

索探的个人频道

  3月23日,素有“女性诺贝尔奖”之称的联合国教科文组织“世界杰出女科学家成就奖”颁奖典礼在法国巴黎举行。来自世界五大洲的五位女性科学家获得了该项荣誉。15名年轻有为的研发人员也将被授予表彰。追随着150年前诞生的居里夫人的足迹,这些女科学家们正以自己的方式致力于让世界变得更加美好。每一位获奖的女性凭借在基础科学领域的突破性研究,她们向世界证明了女性同样可以为科学发展做出巨大贡献。

  

  中国科学技术大学 龙冉教授获得“世界最具潜力女科学家奖”。

  来自中国科学技术大学的龙冉教授获得“世界最具潜力女科学家奖”。为了应对燃烧石油所带来的日益严峻的能源与环境问题,世界各国都在争夺能耗效率领域的制高点。其中,发展新型催化剂是独特而有潜力的一条途径。她采用纳米化学解锁能源潜力,对催化剂的表面结构进行原子级别的优化,然后使用同步辐射光源——一种极强光源,表征催化剂的结构特征。龙冉博士表示:“开发高效的催化剂,就能够降低各种化学反应中的能耗或减少污染。催化科学的问题本质上与能源问题、环境问题密不可分。”

  一次偶然的科学发现

  对于催化剂表面结构的调控可以应用在各个催化领域,例如加氢反应、氧化反应、偶联反应等等。而“加氢反应”是龙冉关注的一类极其重要的化工反应,该反应不仅用于在石油炼制工业中脱除油品所含的杂质和饱和烯烃、提高油品质量,也可在精细化工(如化妆品加工)过程中去除原料或产品中的杂质。过渡金属钯与氢具有强烈的相互作用,曾经作为潜在的优质储氢材料。而以其为基础的钯基纳米晶体催化剂,也具有优异的加氢反应催化潜能。

  龙冉针对于钯基纳米催化剂的研究还是缘于一次偶然的科学发现。她在一次进行催化氧化反应、测试不同钯催化剂晶面之间的差别时,惊奇地发现:在反应体系中还未加任何氧化剂的情况下,氧化反应就已经完成了。经过多方验证,龙冉确认是溶剂中的溶解氧参与了反应——她首次发现了钯催化剂能自发地吸附氧进而将其活化,并且活化程度与钯的晶面有关。

  最近龙冉与合作者还发现,“钯-铜”原子对是可以催化二氧化碳转化反应的一个非常重要的结构。二氧化碳的催化转化可以看做一种人造的光合作用,该反应的产物甲烷、甲醇等能继续作为能源利用。温室气体的控制以及二氧化碳的排放目前在国际上是一个热点问题,如果未来这一催化反应的效率得到提高,将为这一老大难问题提供有效的解决方案。

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