“渣”博士

我的研究工作就是立足燃煤電廠內部，解決兩類污染問題。一是針對固體廢物粉煤灰，研究其資源化處理處置技術；二是針對燃煤煙氣排放的CO2、SO2和NOx，研究其中的溫室氣體CO2減排技術。

顏楓

清華大學環境學院

2013級直博生

基于上述兩個目標，我首次提出了一種技術（粉煤灰合成有序介孔硅鋁材料及殘渣吸附CO2系列技術）：首先從粉煤灰中回收SiO2，再回收Al2O3，最后把殘渣原位用于循環吸附CO2；從而在燃煤電廠內部，實現了粉煤灰的高值資源化處理處置及CO2減排。

說得通俗一點，我就是一個搞“渣”的，雖然我并不“渣”，同時我也是治理霧霾的。

歐盟政策變，博士方向改

2012年9月推研面試時，我曾向老師們許下諾言，“中國環境領域需要一批為科研而執著奮斗下去的人，而我愿意成為其中的一員”。

最初我的課題并不是搞“渣”的，而是研究太陽能產業廢物資源化技術。通俗講，在太陽能電池板生產過程中，會產生一種污染物，叫做四氯化硅；而每生產1 噸多晶硅太陽能電池板，就會產生18噸的四氯化硅廢物。

四氯化硅極易揮發，1分子的四氯化硅水解后會生成4分子的氯化氫氣體，形成鹽酸酸霧，因此四氯化硅對生態環境和人體健康構成了嚴重的威脅。那時候，我為了做實驗不可避免地會吸入少量四氯化硅，當其在口腔內和唾液反應后，就會形成鹽酸酸霧。因此我常常笑稱自己是吸著鹽酸做科研，而且一次能吸4份！

但，君子一言，駟馬難追。憑著一腔熱血，我終于完成了將四氯化硅廢物資源化技術研究，將其變成了高價值的納米SiO2材料，并建立了示范工程實現連續生產。

正當我得意洋洋之時，遙遠的西方傳來一聲晴天霹靂——歐盟對華征收反傾銷稅！

于是，為了降低生產成本，我國眾廠家對多晶硅生產線進行了工藝改進，SiCl4可回用到生產線中、實現產業內循環利用，因此SiCl4不再是廢物！

我的研究成了“廢物”。

但見粉煤灰，方知責任重

內心崩潰的我該怎么辦？

奔跑！那兩個月，每天在操場奔跑！

看見苦悶的我，導師積極幫我尋找方向，蔣老師提議：試試粉煤灰資源化相關的技術研究？師兄卻調侃道：“顏楓啊，粉煤灰資源化是個好方向啊，好好干！我估計發個《中國粉煤灰》（EI） 沒啥問題。”

啥？《中國粉煤灰》？說好的SCI呢？一想到未來就要面對一堆“渣”，自己可能也會變成“渣”，我的內心其實是抵觸的。

但是，當去到粉煤灰堆場的那一刻，我被震撼到了。第一次見到漫天飛舞的粉煤灰，我突然感受到了肩上的責任和重擔，于是我決定接下這個方向，并迅速地投入到了粉煤灰資源化技術的研究中。

在和導師探討后，我們決定將粉煤灰原位用于燃煤電廠的CO2捕集，同時實現燃煤電廠的粉煤灰資源化和CO2減排。傳統CO2吸附技術一般采用CaO材料循環吸附，但是CaO材料在高溫循環過程中不穩定，會迅速失活。因此，我們的思路是先用粉煤灰制備穩定的沸石（硅鋁酸鹽礦石）基體材料，再將活性CaO負載在上面，從而提高CaO的穩定性，同時實現材料對CO2的吸附活性。

但是，當我用了6個月時間，實現了粉煤灰制備沸石并負載CaO時，出事了！我們發現，沸石基體雖然穩定，但是沸石基體和活性CaO會發生反應，導致 CaO 失活，因此制備的材料完全不能吸附CO2。

難道前面6個月都白干了？

心有不甘！

在和導師的探討中，我們突然想到，穩定的粉煤灰沒有錯，錯的是我們使用的方式。于是為了避免CaO失活、同時提高CaO穩定性，我們將粉煤灰添加量從50%降低到10%，粉煤灰的作用也從基體結構變為了穩定劑。我們的實驗終于成功了，首次在領域內權威期刊上報道了粉煤灰對于CaO基CO2吸附劑的穩定化作用及其機理，實現了粉煤灰的資源化利用及高性能的CaO基CO2吸附劑制備。

若為發論文，何必來讀博

可就在這個時候，我與導師的思路發生了激烈的沖突。導師希望我能圍繞粉煤灰資源化技術繼續開展研究，畢竟10%的添加量并沒有真正解決粉煤灰資源化的問題。而我自己則希望圍繞CO2捕集技術繼續開展工作，畢竟這在當時意味著高水平、高產出的SCI論文。所以那時候我真的很郁悶，甚至很崩潰。

在激烈的沖突面前，我能怎么辦？我只能繼續奔跑，那兩個月我繞著校園跑跑停停，思考著未來與人生。

在那段日子里，導師的一句話點醒了我：“只為發表論文的研究是脫離實際的，也絕對不是我們應有的追求。”回想2012年的9月，我當初的理想就是希望通過我的研究解決環境問題，既然有這么嚴重的污染物需要探索其資源化技術，就應該腳踏實地開展研究。

思想涅槃后，我決定重新上路。埋頭苦干三年后，我終于研發了粉煤灰回收硅鋁元素、制備有序介孔納米硅鋁材料和殘值循環吸附CO2等系列技術，從而在燃煤電廠內部，實現了粉煤灰的高值資源化和CO2的原位減排利用。

責任編輯：鐘鑫