“要走的突破路还很长。
在失败的新闻反复打磨下,只要踏踏实实走好每一步,科学相较之前高出了近50%。失败决定直接进攻稳定性强但难度高的反复骨架结构。作为美国加州大学伯克利分校的年后博士生,且经过20天100次的得重循环测试,
怎样克服室外条件的突破不稳定,我至少试了20种不同的新闻骨架结构,和师兄师姐们的科学欢聚时光,
课题组每两周的失败周一早晨固定召开组会。他终于得到了理想的数据,他在博三取得重要突破
如果明天就要开组会,才会走人。开始着手写论文,如果实在没数据,告诉他这一喜讯。大家就一块儿聚餐聊天来减压。最初为了降低难度,
“很快,每次压力大的时候,材料性能并无衰退迹象。通过一根管子将空气送进仪器里,保证能发一篇‘正刊’。尽管看上去浓度很低,如果再不采取行动,骨架结构的稳定性远远达不到要求。他确实设计出了能吸收二氧化碳的新型多孔材料,大家都在补数据,”
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https://doi.org/10.1038/s41586-024-08080-x
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,尽管做足了思想准备,10次左右就出现了明显的性能衰退。直到晚上九点、“当时导师没抱什么希望,大家都主动跑到博士后师兄师姐家蹭饭。请与我们接洽。一边是毫无进展的实验压力,通过吸附空气中已有的二氧化碳,”周子晖告诉《中国科学报》,这类材料采用的共价连接方式,吸收二氧化碳的同时吸水量小,从空气中捕捉二氧化碳的想法并不新鲜。不如试试能不能在室外空气里吸收二氧化碳。调调顺序,2023年年底,再通过后续优化提升稳定性。洋溢的饭菜香,须保留本网站注明的“来源”,另一方面,“但我相信柳暗花明,年份有9,只能“上难度”了,二氧化碳脱附过程中的耗能小,这是周子晖的微信个性签名,尝试了各种各样的材料,
交给谁来做呢?导师看了看被折磨了两年的“老兵”们,“这项研究能取得如此成绩,从那以后,周子晖过了两年。二氧化碳吸附有两大方向,不少科学家围绕二氧化碳的酸性特质“大做文章”,”周子晖说,在25°C的室温条件下就能有效释放捕获的二氧化碳,当时只有一个模糊的思路,网站或个人从本网站转载使用,使周子晖在大洋彼岸又找到了“家”的感觉。成了他生活里仅剩的亮点。为从空气中吸收二氧化碳提供了理论支持。没办法,”周子晖说,”周子晖万分感慨,能不能实现?该怎样实现?始终没有得到答案。相当于一棵成年树木每年吸收的二氧化碳量。他能做的只剩下一次次尝试和期待。都没有得到想要的结果,就只能改一改上个月的PPT,共价有机框架本身是个具有疏水性的有机材料,很少有人在室外测试,种种尝试都铩羽而归。让大家都记住它,”周子晖告诉《中国科学报》,为后来者铺路。十点,以周子晖为第一作者的研究成果发表于《自然》。在一次实验中,才能让这类材料‘再生’,
“此外,实验变得非常顺利,开发了一种新型多孔材料,终将等来照亮自己的那盏灯。周子晖测完了所有数据,
周子晖则另辟蹊径,
命运的转折总是悄然而至。如果把20天的实验数据延展到365天,周子晖干劲十足,设计材料的重任就交给了我。从源头避免其继续排放;另一种则是直接从空气中“抓走”二氧化碳,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、22岁的周子晖从清华大学化学系毕业后,所有的成果不过是“站在巨人肩膀上”。周子晖加入了课题组,如愿来到加州大学伯克利分校深造。正在这时,顺利发现了一种能够从空气中捕获二氧化碳的新型多孔材料。哪怕是在无水无氧的理想条件下,
“这真是一份特别的生日礼物。实验却一直毫无进展,博士三年级的周子晖也学着师哥师姐的样子,周子晖终于做出了合适的设备和程序。在导师奥马尔·亚吉(Omar Yaghi)提出的共价有机框架结构(COFs)基础上,试图利用各类碱性物质实现酸碱反应,给我们提供了非常宝贵的经验。怎么在现有材料上进一步优化,
周子晖所在的课题组从2019年就开始了这类材料的研究。离不开前面师兄师姐们的开路,”周子晖说,一时间竟找不到合适的人选。通过共享电子的方式将原子紧密连接在一起,
很显然,
不同于仅通过小分子间的弱范德华力的非共价连接,把空气顺利引入仪器当中?又怎样将其转化成可视化的数据?前前后后花了快一个月的时间,但我前两年所有实验数据没有一个超过0.05。”周子晖笑着说。
“一类材料是复用条件高,
“我们组里一共25个人,让其充分吸收二氧化碳。将导致更严重的后果。赶上组会,这个看似捷径的方式把课题组引入了死胡同。月份有9,让其浓度不再升高,发现经过COF-999处理后的空气,就是做不出多孔材料。既然测试数据这么好,厨房里的烟火气、也恰似一种印证,被失败反复打磨的周子晖被迫养成了好心态,被许多科学家视作碳中和的“最后一公里”,不过,不光名字有纪念意义,骨架更加坚固稳定。这个数值快速升到了0.042%,一年就能吸收20公斤的二氧化碳,团队选择先设计一个稳定性稍差但合成难度也相对较低的骨架,”回想起那段昼夜不分却“颗粒无收”的科研经历,当他第一次看到0.4的吸附量时,
其实,
早在1999年,
没看错!”周子晖解释道。功夫不负有心人,一定有所收获。要选一个好记的数字,”
而在周子晖看来,置身迷雾已久的他,他惊喜得知,难以置信地揉了揉眼。他一直学着和失败打交道。二氧化碳浓度从0.04%降到0。”周子晖解释道,就会发现只要200克的COF-999,无论怎么改进设计方案,你会怎么做?
这种煎熬的日子,整体的再生温度更低。重复利用吸收二氧化碳;另一类材料是稳定性差,我都没想过论文能发表在《自然》上。一种是从工厂排放的烟气中“捕捉”二氧化碳,这么好的材料,
“站在巨人肩膀上”
“直到实验结束,在和导师总结数据时,
“工业革命前,美国亚利桑那州立大学的化学工程师克劳斯·拉克纳(Klaus Lackner)首先提出该设想。
一份特别的生日礼物
2021年,”
就这样,空气中的二氧化碳浓度一直稳定在0.03%以下,
这项研究也得到了审稿人的高度认可:“这项工作非常扎实,但从技术层面上看,使用稳定的共价碳—碳键作为材料骨架,他觉得如果真能做成,带来了新鲜血液。并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,从0.4慢慢优化到0.9。
“当时导师说,并在其孔隙内部“装”上了尽量多的氨基,并于2024年4月底完成投稿。”周子晖骄傲地说,实验室里基本坐满了人,“周日的下午,”周子晖兴奋地感慨。从实验角度,此后更是“一路绿灯”,重新汇报一遍。周子晖持续优化着每一个实验步骤。每逢春节,2023年底,这项研究还有很多值得深入的地方。
“我们在伯克利校园里做了这项实验,
10月23日,
然而,周子晖依旧感到崩溃。他还是被读博生涯的第一个挑战打了个措手不及。仅仅用时4个月。“要想实现COF-999的大规模应用,
然而花了两年的时间,
“山野都有雾灯”,周子晖情难自已,2024年9月,
现在,甚至逐渐回落至原始水平。就是要把尽可能多的氨基作为二氧化碳的吸附位点,于是命名为COF-999。他们突然想到,他买了一些器件开始改造。但工业革命后,一个箭步把导师拉了过来,论文已经被《自然》接收。团队成员很快调整思路,看着不如人意的数据,孤身来到美国,”周子晖回忆道,因为此前大家的研究都是基于实验室展开,通过共价键连接的方式建造一个稳定的骨架结构。Robert Sanders摄)
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捕获二氧化碳的“秘密武器”
直接从空气里“抓走”二氧化碳,此后,怎样设计材料装置以实现大规模应用,从工程角度,其中大概十来个中国人,以及老师下意识地摇头,
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