林晓艳以量改质的材料人
2019-07-02张玉芳
张玉芳
林晓艳,四川大学生物医学工程博士,现任西南科技大学教授、博士生导师,生物质材料教育部工程中心常务副主任,中国生物材料学会会员。主要从事生物质改性、环境友好生物质材料及废水处理等方面的基础理论及工程技术研究工作。获得2018年政府特殊津贴。
从刚读本科的大学生到如今的学术带头人,30多年的时间里,林晓艳的工作一直围绕着“生物”“化学”“材料”三个关键词。“主要是通过化学方法把生物质资源加工成符合使用标准的生物质新材料。”林晓艳告诉记者,生物质材料是一门交叉学科,近年来她一直专注于生物质改性及材料创新技术的研究,针对国家发展需要利用可再生生物质资源,研发出了一系列生物质吸附去污材料,用于重金属及低放废水处理、放射性去污和生态修复。
30年如一日,林晓艳一步一个脚印,不断前行。她在国内率先实现了具有自主知识产权的系列生物质材料规模化应用关键技术研发,技术达到国际同类研究先进水平并获国家发明23项;主持和参加的“高纯木质素的提取与产业化关键技术应用研发”等分别获得省部级科技进步奖一等奖1项、二等奖4项、三等奖2项;参编专著2部,发表论文50余篇,SCI收录30余篇……一个又一个成就的背后,是她通过一点一滴的小突破积累而成。
创新改性技术
2019年2月21日,海南省印发了《海南省全面禁止生产、销售和使用一次性不可降解塑料制品实施方案》。该方案公布伊始就引起了社会的广泛关注,也吸引了一直专注于研究的林晓艳。“这个《方案》的实行,实际上是因为大家的环境保护意识比以前提高了,可降解塑料的制作技术也相对成熟了,从长远来看这是一件好事。”
至今,林晓艳都还记得多年前外出考察时常能看到的“白色污染”。“塑料制品很难有好的办法处理,不论是堆积起来还是焚烧都会有严重破坏环境。”渐渐地,林晓艳心中萌生了一个想法——通过自己的专业知识做一些对环保有意义的事情。
随后,林晓艳与同事们就开始了对可降解材料的研究和探索。经过了一次又一次的材料改性失败,最终成功研制出了可做成环境降解地膜的材料。“传统的塑料地膜是无法通过环境降解;这种通过生物质材料改性后做成的环境降解地膜,在一定时间内却能自然降解,而且它的造价也与普通地膜差不多。”如今,这种地膜已在四川、云南等多个省份开始产业化推广运用示范。“虽然可降解地膜的材料只是生物质材料领域研究的一小部分,但只要一步步持续推进研究,就一定会有更多的新环保材料出现并融入到大家的生活中。”林晓艳踌躇满志。
坚持造就突破
高效运行的高浓度屠宰废水前置厌氧沼气能源化及低浓度废水低成本生态化处理等系统……这是位于青海省西宁市青海鑫兴缘食品有限公司中青藏高原低温缺氧规模化屠宰废水低成本生态化处理关键技术研究与示范工程的一角。这项示范工程在国内率先实现规模化屠宰业生产与环境效益共赢,为青藏高原规模化屠宰业发展与生态环境效益优化提供有效的技术支撑和工程示范模式。而这项示范工程的牵头人就是林晓艳。
青海鑫兴缘食品有限公司是一家以农副产品购销、牲畜养殖、猪、牛、羊屠宰加工销售的大型公司。2015年,公司在建厂之初就因妥善处理屠宰废水、废渣的难题找到了林晓艳所在的生物质材料教育部工程中心求助。林晓艳作为项目牵头人,带领团队开始推进这项工程。经过3年奋战,项目在2018年10月顺利结束,各项指标均达到了预期标准。其中,处理屠宰废水中使用的“青藏高原低温缺氧规模化屠宰废水低成本生态化处理关键技术”就是林晓艳及其团队研发的重要成果之一。
在研究废水处理的生物质吸附材料过程中,提高生物质吸附材料的吸附容量是这项研究的关键。秸秆、稻壳、皮革废渣等常见的无用之物都成为了制作生物质吸附材料的备选原料。“这些东西如果不再次利用,大部分就只能通过焚烧填埋处理,很污染大气。”林晓艳觉得,生物质资源的二次利用有无数的可能性。
林晓艳和其团队发现,农作物秸秆及皮革废渣等生物质资源中含有大量的官能团(官能团:是决定有机化合物的化学性质的原子或原子团),这为提高生物质材料的吸附容量提供了很好的先天条件。但在改性过程中,林晓艳注意到由于生物质资源来源与组成复杂、不同应用环境下性能有差异,材料出现了不稳定的情况。为进一步提高材料的稳定性,林晓艳带领着团队又展开了大量的改性技术的尝试,最终得到了合格的生物质吸附材料。“是量的累积造就了质的变化。”林晓艳说。
培育新的力量
生物质材料研究推动环保,路漫漫其修远。林晓艳很清楚,这是更加艰巨而长期的“以量改质”,不是一代人两代人就能完成的事情。身为一名大学教授、博士生导师,她有责任将材料人的使命传承下去。
在新学期的第一堂基础课上,林晓艳给大一新生在未来规划上给出了建议:“你们刚进学校不要觉得时间还很早,一定要提早规划。如果想要考研进一步深造,那就一定要注重基础知识学习和科研创新能力培养。”每学期,林晓艳都会让有深造计划的新生提前准备打好基础知识,在大二时就进入实验室与研究生一起做实验,了解实验设计流程和设备使用,进行科研创新能力培养。很多学生初进实验室难免出现难以跟上实验进度的情况,林晓艳都会格外关注他们的思想状况,并及时分享实验经验,帮助他们在实验过程中找到乐趣,“他们会明白,失败并不可怕。研究材料,就是要在一次又一次失败中吸取经验教训,才可能取得新的突破”。由于林晓艳的学生较早进入实验室,在实验设计和科研创新能力方面提升很快,很多人最终都以优异的成绩考上了南开大学、中国科技大学等重点学府的研究生。
除了关注学生的学习情况,林晓艳还会关心他们的生活方面,倾听他们的烦恼,对他们遇到的问题给出自己的建议,只为了学生们能更好更快地成长起来。学生们总是亲切地叫她“林妈妈”。“我和那些孩子们几乎每天都在一起,他们都说我像妈妈一样什么都管。”说起这个称谓,林晓艳的笑容里多了几分慈爱。
在林晓艳心中,有一个终极目标:“多培养一些从事这个领域的人才,让这个行业充满活力,大家能研究出更多的环保新材料,为环境保护做努力,为绿水青山而不懈奋斗!”