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3个月刷出黄铁矿“新高度”
发布时间:2018-03-15    点击数:    来源:本站原创

  

  2017年9月份有想法,10月开始实验,11月中旬实验结束作论文,12月下旬论文提交,1月初论文即被SCI接收。意不意外?惊不惊喜?化工学院副教授王月,3个月刷出黄铁矿 “新高度”,为黄铁矿找到新的存在感。

  以生物传感器和生物燃料电池为研究方向的王月,之所以能与黄铁矿结缘,还要提到一个人——国家“千人计划”专家、长江学者,我校特聘教授陶东平。2017年6月,陶东平教授进驻鞍山成为科大人,学校紧锣密鼓帮他组建研究团队,以继续“铁矿超细颗粒分选”研究。就这样,硕士阶段以有机化学基础为方向,博士阶段专攻电化学的王月,走进了陶东平团队。王月的任务就是:以黄铁矿(主要成分二硫化亚铁,化学式 FeS₂)为研究对象,对硫化矿物进行电化学实验,以利选矿。

  王月本硕都是在科大读的,硕士毕业留校做实验员。2008年去日本埼玉工业大学读博,三年后年学成归来,华丽转身为敢想敢做的大博士。如今进入国家“千人计划”专家、长江学者的科研团队,柔中带刚的王月告诉自己:坚决不能卡面子!

  从看文献开始。白天看晚上看,学校看家里看。9月的一天,一个化学式在王月眼前一闪:FeS(硫化亚铁)。王月眼睛一亮,定睛细看:用硫化亚铁做生物传感器(电极),可以检测过氧化氢(化学式H₂O₂)的含量。论文进一步提出,用化学方法将铁和硫按不同比例合成材料做电极,就可以检测过氧化氢含量。王月又一惊:硫化亚铁能做成的事,二硫化亚铁也一定能担此任!那么,一直只能以矿物这个唯一标签存在的黄铁矿就可以做电极了,就有了新的存在价值?!那么,做电极的材料就更加广泛了?话说,这过氧化氢就是口语中的双氧水,是一种强氧化剂,可与水任意比例混溶。它应用广泛,但若使用不当却可能造成危害,所以对它的含量研究也是意义重大啊。

  王月兴奋得每个细胞都手舞足蹈起来。她第一时间找到陶东平教授探讨,陶东平非常支持她的想法,鼓励她结合自己的专业进行尝试,开展研究,为硫化物提供新的用武之地。

  时不我待。这篇让王月灵光乍现的论文刚刚出炉(2017年),其提出的科研思想新鲜得还带着湿漉漉的气息,谁能最快抓住灵感,最快投入研究,就能最快拿到成果。王月要捷足先登!

  黄铁矿摩氏硬度较大,王月带着学生,先将不到1斤重的黄铁矿切割成12个3-5毫米的块状。这一块块黄色立方晶体,条纹相互垂直,断口长短参差,就是制作电极的原材料。很快,经过天津某公司的精细加工,12个黄色立方晶体变成了6个电极,10月初如约回到王月手中。

  下面是最关键的环节:利用黄铁矿电极检测过氧化氢含量。赵克娟出场了。

  赵克娟是生物工程2015.2班学生,一对笑眼,两个小虎牙,可爱一小只。王月找她参与这个研究时,赵克娟手头一个项目正接近尾声,第二个项目又接踵而至,她知道时间紧任务重,但是她说:“放心吧老师。”王月当然放心,因为这不是她们师生第一次合作。赵克娟与两位同学合作的校大创项目(手头正忙的)指导教师就是王月。

  赵克娟大一时,王月给他们上了一学期“无机化学”。几节课下来,赵克娟就喜欢上了总是正能量满满的王月老师,王月也对这个积极向上的小女生另眼相看。大一下学期,学校开展大学生“双创”活动,师生就开始了合作——“辣根过氧化物酶生物传感器的制备及应用”。“没关系,在实验室时间过得快。”赵克娟眯着一对笑眼说。

  每次检测半个小时就会出结果,时间并不长,难为人的是,检测是一个不断重复的过程。每一次结果出来,赵克娟都如实向王月老师汇报,王月再根据情况不断调整电压、过氧化氢浓度、电解质溶液PH值及其他各种抗干扰因素。一点一点改善,一步步期待,反反复复多少次,师生都不记得了,反正“矿石电极寿命长,效率高,禁折腾”。

  经过一个半月的反复检测努力摸索,11月中旬,师生终于完成了在充分反应后,浓度8mmol(微摩尔/升) 过氧化氢溶液的精准检测,并获得了其实现的最适条件。真开心啊!

  时间就是效率。王月吸纳陶东平等老师提出的宝贵意见和建议,马上投入论文撰写。一个月,一篇关于以二硫化亚铁做生物传感器检测过氧化氢含量的论文出手。几天之后,王月即获悉,论文将在英国皇家化学学会主办的《 RSC   Advances 》刊登,被SCI收录。

  3个月,从动意到实验再到论文接收,一气呵成,这个顺溜劲儿连王月自己都始料未及。当被人点赞的时候,王月笑了,显出几分腼腆,“这个真不算啥,就是占了‘新’的便宜,新颖性强,没人做过。”可这个“新”又是怎么来的呢?王月说,从思想中来,从行动中来。敢想敢做,这才是问题的关键。确实,抓住这个关键,结果子是早晚的事,也许今天果子小些,明天呢?说不定就会收获一个大大的果子。  

  眼下,王月正在申请关于矿物传感器的自然基金。也许在王月的努力下,矿物可以有更多的“兼职”。她还喜滋滋地说,原来自己在生物传感器研究方面还只停留在写论文阶段,现在接地气了,也可以有经济效益了。至于娇小可爱的赵克娟,哈哈,正读大三的她已经有两篇论文被SCI收录,均是第二作者(导师第一作者),这绝对的“凤毛麟角”让这一小只显得有点“猛”哎。

  如此看来,那些“新高度”也并不是难以企及啊。(邢秋艳/文 孟祥宸/摄)

(编辑  邢秋艳)

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