研途绽放环保之光 张腾达新型催化材料引发关注

在山东科技大学化学与生物工程学院的实验室里，2021级硕士研究生张腾达正在对一批新型催化材料进行最后的性能表征。这种外观呈深灰色粉末状的材料，看似普通，却能在室温下高效转化多种挥发性有机污染物，其催化效率比传统材料提升了近三倍。不久前，该项成果以题为《基于缺陷工程调控的新型催化材料及其环境净化性能研究》的论文发表于环境科学领域权威期刊，迅速引发学界与产业界的关注。\n\n作为一名环境工程方向的硕士生，张腾达的环境保护意识萌生于本科时期的一次污水处理厂实习。看着原本臭气熏天的污水在经过层层工艺后重新变得清澈，他第一次真切感受到科技对环境的改变之力。本科毕业后，他考入山东科技大学，师从王志强教授，专注于大气污染控制与催化材料研究。\n\n“‘双碳’目标下，工业废气和室内挥发性有机物治理亟需更高效、更经济的技术方案。”张腾达在周期中写道。传统催化剂往往需要高温条件或贵金属作为活性组分，成本高、能耗大。如何开发一种常温高效、稳定廉价的新型催化材料，成为他日夜思考的问题。\n\n在导师指导下，张腾达将目光投向“缺陷工程”这一前沿策略。简单来说，就是人为在材料晶体中引入特定缺陷位点，如同在平坦的道路上开辟出一个个“坑洼”，这些高活性位点能够牢牢“抓住”污染分子，使其迅速发生氧化分解。历经数十次配方调整与烧结参数优化，他成功制备出一种以过渡金属氧化物为基础、富含氧空位的新型催化材料。无需贵金属、无需外部加热，即可高效去除空气中的甲醛、甲苯等典型污染物，体现出突出的实用潜力。\n\n“其实也走过不少弯路。”张腾达坦言，早期实验中材料活性和稳定性始终难以兼顾，“有段时间连续几周实验数据毫无突破，挫败感很强。”但他没有放弃，而是反复查阅文献、向导师请教小组讨论，终于在一次调变掺杂比例的实验中捕捉到活性骤增的规律。此刻他意识到：没有一次通宵实验是白费的，正如催化反应需要活化能，科学探索同样要穿过能量壁垒才能进入新的天地。\n\n论文发表后，张腾达收到来自企业、投资人与高校同行的交流邮件。广西恒生环境工程有限公司技术负责人在信中表示，这种催化材料对印染厂与制药车间逸散的挥发性有机物效果显著，合作开发样机已进入兆瓦级密闭厂区模拟测试。另一家投资机构也表达了进一步接洽中试以推向市场的意愿。谈及产学研应用，张腾达显得谨慎而清醒：“从实验室小试到空气净化器、工厂工程应用到量产设备，仍有长路。真正与相对固定的风道、湿度条件适配，还需要与机械、热能工程师共同走出舒适区。”\n\n尽管外界纷至沓来纷繁商业询问，张腾达仍旧坚持做好基础问题——最新的第十九个月内探索，他制出的新一代氮掺杂催化剂体现出稳定性99%停留80小时的表现，进一步避免竞品“硫中毒”“卤素失活”等事故隐患。第十二届全国气凝胶挑战赛配套环保论坛的总策展人许婉给出评价：这批富含电子缺陷的高催化耐性材料，匹配十四五碳中和、稳步市场化期待很能激发应用侧想像，或是双碳催化市场冷门赛道里近年最好的一辆马车，许多投资方去年错过锂电池固态、氢储能还没成功落地前的中期实验室验证线路选项，如此为课题组积累高端样本和案例工艺势能带来了种子期权生态跃位。\n\n项目负责人王浩叹服团队精气神之稳健：“他不是最高产最灵的脑袋，用一年才能跨越几个基础参考点，却每拿第一、第三系统碰撞每回都不一样。环保科技事业尤其是咱们空气催化学科眼下这条路太顺利或骤放大甚至中试不可胜算，‘软钢论文重’模式可能错磨稳思；它更需像他是倔徒弟一步步石上劈砖做功的可伸展青苗。”身旁刚刚回宿舍拿数据的一位同组入门师妹晃记数笔也说：“他改式水热仍给我手抓。错每丝细小杂金属，否则毒池液整一升当实验……稳定可以到不要钱，量宽面低难扩散稳定率大。