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这是一支有些特殊的团队,37人的队伍中,近一半是留学回国或有海外科研经历的高层次人才,经过20多年的建设,福州大学光催化研究所教师团队形成了以中国工程院付贤智院士为首,以王心晨教授为代表的一批优秀中青年留学回国人员为骨干的队伍。

这是一支能打硬战的队伍,他们的口号是做‘顶天立地’的事。所谓“顶天”就是瞄准世界科技前沿,围绕“卡脖子”难题,加强科研攻关,增强国家的自主创新力。而“立地”就是围绕光催化环保产业共性关键技术集中攻关和合作开发、促进行业技术进步和创新,把论文实实在在写在祖国大地上。

从零开始建起实验室

1993年,付贤智前往美国访学,在一堆行李中,儿子一年级到五年级的课本尤为特别,“为的是有朝一日学成归国,孩子的功课能跟国内衔接上。”

从旅美留学期间研制的第一台光催化空气净化器开始,付贤智就立志回国办个实验室,做出属于中国自己的光催化产品。1997年,付贤智拒绝了美国威斯康星-麦迪逊大学“杰出科学家”的身份邀请,以“闽江学者特聘教授”身份来到地方高校——福州大学,在我国光催化学科领域尚一片空白的基础上创建了第一家研究机构——福州大学光催化研究所。

福州大学虽为地方院校,但有自己的优势所在,学科上以工为主、理工结合,应用见长,与社会发展紧密结合。回国之初,在20多平米的实验室,付贤智带上几个年轻人,一边想方设法以光催化技术的开发应用为突破口争取国家重大科技攻关项目的立项和科研基金,一边积极从国内外物色志同道合的科技英才加盟他的科研团队。

第二年,在各方的支持下,团队争取到了国家重大科技攻关项目——光催化功能材料及系列产品产业化前期关键技术研究。这个科研经费高达3000万元的项目是当时我国光催化领域和我省高校最大的科研攻关项目,对光催化技术的发展和产业形成意义重大。

植下梧桐树,引来金凤凰。一大批志同道合的科研工作者来到团队,如曾留学法国的从事分子筛催化研究的王绪绪博士、曾留学新加坡和美国的从事材料合成研究的李朝晖博士,同时还有一大批来自物化、材料、电子及机械工程等专业的科研骨干。在不到一年的时间里,就创办了集基础理论研究、应用技术开发、产业化实施和人才培养于一体的我国第一家光催化研究所。

推动成果产业化

光催化是利用太阳能进行环境污染治理和洁净氢能源生产的高新技术,集中了催化化学、光电化学、环境科学、材料科学和半导体物理等学科领域的科研成果,使环保技术与可再生洁净能源技术自然结合与扩展,成为具有强烈应用背景的新兴交叉学科。

科研成果的产业化才能加快国家自主创新的步伐,团队不仅抓基础科研,更是把目光移到了新产品和新技术的开发市场上。但“搞科研不是交钥匙工程”,从实验室走向市场的道路并不平坦,一名纯粹的科研工作者面对着千变万化的市场很多时候心有余而力不足。

对此,福州大学高度重视,积极推进科研成果转化工作的制度化和体系化,打通校企"科研创新链条",推动企业成为创新的主角。学校率先成立了"福州大学科技成果转化领导小组",着力推进技术转移机构改革与建设,协同推进科技成果转移转化。

2000年团队与万利达集团联合组建了漳州万利达光催化科技有限公司,成功自主研制出我国第一台光催化空气净化器,填补了我国光催化技术在应用领域的空白。

2013年,团队与浙江和谐光催化公司合作,开发出不仅具备长久的自净功能、还可以分解空气中有害物质的特殊涂料,并借此在杭州“G20”峰会中的重点环境改造工程中大显身手。

2021年5月,团队首次将光催化技术应用在了上海的中共一大会址纪念馆外墙的修缮之中,使一大会址纪念馆外墙具有抗污、自洁、防老化的功能。团队积极参与疫情防控的科研攻关,开发以紫外光催化技术为核心,研制成功国内首台(套)冷链产品外包装表面病毒的原位在线光催化/紫外消杀系统与装备,该项目成果通过国家级专家验收,已在福建多地监管仓中推广使用,还通过了科技部论证,被应用于北京冬奥会的防疫工作。

如今,中心已发展成为集人才培养、科技创新、学科建设和产业化实施为一体的高水平科研机构,拥有能源与环境光催化国家重点实验室、国家环境光催化工程技术研究中心等2个国家级科研平台,拥有1个高等学校学科创新引智基地——能源与环境光催化创新引智基地,并入选了省部共建协同创新中心。团队是国家教育部“光催化基础与应用创新团队”和科技部“光催化重点领域创新团队 ”。

让年轻人大显身手

中心以应用研究起家,在不断发展的过程中,基础研究也越来越得到重视。近年来,团队主持承担和完成了包括国家重点研发项目、国家科技支撑项目、国家973计划、国家自然科学基金重点项目和国防科研项目等在内的100多项科研项目,解决了光催化技术实际应用的一系列关键技术难题。

王心晨是福州大学光催化研究所成长起来的年轻化学工作者,也是团队新的带头人。在氮化碳光催化研究上,他带领团队突破了无机化合物材料的光解水制氢这一困扰学界40多年的研究难题,开拓了光催化材料研究的新领域,实现从传统无机半导体光催化剂,到聚合物半导体光催化剂的突破,使碳氮聚合物发展成为光催化重要研究新领域,成为这个新领域的开拓者和领跑者。

2017年福州大学化学学科顺利进入“世界一流学科”建设名单,2021年9月化学学科ESI排名进入全球前0.55‰,排名全球第82位; 2018年以来,团队在国际知名刊物发表论文370余篇,获授权专利超100件,科研实力处于国际先进水平;相关成果获2019年福建省自然科学奖二等奖、主导制定的国家标准《建筑外表面用自清洁涂料》获福建省人民政府2018年福建省标准贡献奖一等奖。一大批年轻的科研工作者在团队中崭露头角,他们中有国家级青年人才张金水教授、张贵刚研究员、汪思波研究员等。

团队还将科学前沿知识融入本科生的教学中,以吴棱教授为首,为本科生开设了“化学与生活”、“能源及环境催化材料前沿及产业”等专业课程,开阔了学生的视野。十八大以来,团队教师为光催化专业领域培养了一大批能独立从事科学研究工作、具有创新性的高级专业人才,培养硕士研究生227名、博士研究生86名,其中1人获2017年度IUPAC-SOLVAY国际青年化学家奖,1人获宝钢优秀学生奖,7人获福建省优秀研究生学位论文,28人获研究生国家奖学金。

谈到光催化研究的前景,新时代的光催化人总是内心充满自豪与激情,他们坚信中国的科学家们正在把用光催化技术造福人类,改变世界的梦想,一点一点地实现。


福州大学光催化团队合影

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