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搞科研有时就是干“民工”的活 精选

已有 10941 次阅读 2014-1-27 09:01 |系统分类:科研笔记| 臭氧, 催化剂, 废水处理, 取水样, 陶粒

 

                                                                                        注:图片来自网络,作者不详,致谢!

对于不少外行人来讲,搞科研,搞研究开发,一定是端坐在高级仪器或电脑面前,屏幕上或仪表屏上的指示灯不停地闪烁,时而若有所思,时而敲打键盘发出各种指令。搞化学研究的就是一大堆烧杯试管,科学家就象魔术师一样,在科学家的手中,这些化学物品能不断地变换颜色。可能一些理论研究也真是这样,但一些有应用背景的研究与调查,则就不是那么回事了,有时所谓的研究调查,或开发应用研究,就是在干“民工”的活。

记得二十多年前,还在读研究生时,那时广州市区的一些河涌已开始呈现被污染的状况,学校接到了一个污染源调查的项目。老师通知我们参加这个研究项目,我们大家都很高兴,终于可以真刀实枪地做事了。我们被分配的任务就是取水样,并分析这些水样中的各项水质指标。首先将被污染的河涌地区的地图拿来,在地图上确定取水样的大致位置。然后,给我们几个研究生,找来了可以下水的渔民服,按照地图上的大致位置,到已被污染的黑臭河涌中取水样。那渔民服是橡胶做的,从脚一直拉到胸口以上的服装。由于密封不透水,人体蒸发的水汽,都能在渔民服的内部凝结成冷凝水。穿着那个服装在河水中取水样,在水中走路也不容易,体力消耗也相当大。干这种科研取样,就好像在做渔民,且还是在臭水沟里做渔民。一天下来非常劳累,我们也得到了现在都难以忘记的奖赏,晚上大吃一顿。广东特色菜,香芋扣肉的肉特别多,且份量也足,那可能是来广州吃肉最多的一次了。

近年来,我们一直进行臭氧化学氧化处理废水的应用研究。为了提高臭氧对废水的氧化效率,降低臭氧的使用量,从而减少废水的处理成本,开发研究臭氧氧化催化剂是技术关键之一。为了减少催化剂的生产成本,延长催化剂的使用寿命,我们没有使用在常规的活性炭、分子筛或多孔瓷球上负载有活性催化组分,而是探索在制作陶粒时,在陶土中混入催化活性组分,从而烧结出有臭氧催化功能的陶粒。做这个应用开发研究,首先要用不同的原料配比制作生产陶粒的陶坯。我的研究生问我怎么做,我问他们小时候玩过泥巴没有?不像我们在农村长大的,居然没有玩过泥巴,那好,我就带大家玩泥巴。用手来将这些混有催化组分的陶土,搓成小泥球。我带头玩泥巴,我们实验室的其它研究生,差不多有十位研究生一起玩起了泥巴,很快小试的泥球样品就做好了。通过高温烧结,小试的结果表明,用手搓出的小泥球制成的特种陶粒,真有不错的臭氧催化氧化效果。

小试后,还要准备更多的样品做进一步的筛选实验及中试。下一步的试验,总不能仍是用手来搓泥球,我们就考虑加工或采购一套可以制作小泥球的设备。通过网上寻找,还真的找到了小型制球机,一台数千元,也不算贵,因为加工一台类似的机器,有可能比直接购买更贵,且加工周期也比较长,故毫不犹豫立即采购这台设备。一周左右时间设备就运到了实验室,开箱通电,空机试车,看样子设备运转状况良好,且机器结构也不复杂,如何操作一目了然。我简单交待一下,就忙做其它的事了。过了几天,我问研究生,用那台设备做出的陶粒情况如何?他们回答:那机器试用了一次,不好用,泥巴容易粘在转筒上。我问他们,做面饼时,若面粉容易粘在桌面或手上,如何处理。他们好像也不是很清楚,我讲就是涂油,在桌面或手上涂了油,面粉就不粘了,这可是一般的生活常识!我叫他们立即去买一点油回来,然后跟他们一起去试这台小型制球机。在转筒上涂了油后,它就再也不沾泥巴了,很快就制出了我们所要的小泥球,制作效率也比我们用手搓泥球要高效了许多。

通过进一步的实验,证明了所制作的催化陶粒的应用性能。再次查阅文献,发现从来没有人搞过类似的产品,立即着手申请发明专利。然后再收集实验数据,在专利申请接收后,就可以撰写研究论文了。

当前碰到一个很好的机会,政府对环境保护加大监管与投资力度,许多工业废水处理厂需要提标改造,故废水的高级氧化处理技术的应用也越来越多,我们新研发的具有臭氧氧化催化作用的陶粒,能显著提高臭氧对废水中有机物的氧化能力,同时具有价格低廉的优势,很快就拿到应用订单,并投入大规模地工业化生产。

这个研究成果,有发明专利申请,有论文发表,更有大规模地工程化应用,但开始的研究工作,是用手来搓泥球开始的。所以,有时应用性的研究开发,就好像干“民工”的活!




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