为深入贯彻落实党的二十届三中全会和全国教育大会精神,喜迎中华人民共和国成立75周年,传承红色基因,学思践悟中国共产党人精神谱系,大力弘扬以爱国、创新、求实、奉献、协同、育人为核心的科学家精神,引导广大研究生在践行社会主义核心价值观中走在前列,做重大科研成果的创造者、建设科技强国的奉献者、崇高思想品德的践行者、良好社会风尚的引领者,在中国学位与研究生教育学会德育委员会的指导下,由四川大学、中国人民大学、东北大学、浙江大学、武汉大学、湖南大学、兰州大学七所高校研究生会发起,联合全国百所高校研究生会共同主办“科学家精神大家谈”全国研究生网络接力弘扬科学家精神主题展示活动。
活动旨在构建全国高校以弘扬科学家精神为核心的特色思想政治工作体系,推动“科学家精神大家谈”青年研究生宣讲平台建设,继承和弘扬各学科领域学术大师的科学家精神,积极引导青年研究生接力精神火炬,以更加昂扬的精神状态和奋斗姿态,把个人成长成才融入国家及区域战略发展大局,肩负起时代赋予的科技创新重任。
“科学家精神大家谈”活动将围绕科学家精神的形成过程、丰富内涵与时代价值这一核心命题,联合100余所高校研究生媒体共同参与活动,持续100余天网络接力,面向全国高校研究生讲述一个或多个本校本地的科学家事迹,通过讲述科学家胸怀祖国、勇攀高峰、团结协作、奖掖后学的动人故事,凝聚科技强国的思想共识。
今天,主题活动第四十九期推文
让我们一起走进
河南大学
听听执着与创新共鸣的奋斗故事
在时代的征程中,总有一些人如璀璨星光,点亮科技创新的梦想与希望。张治军教授,正是河南大学科研路上坚定不移的指引者。今天,让我们走近他,感受他在纳米材料领域突破创新、服务产业的动人篇章。
张治军,1958年生,河南济源人,河南大学教授、博士生导师,河南省“中原学者”,现任河南大学纳米材料工程研究中心总工程师。主要从事纳米材料的制备化学研究及工业化技术开发,负责建设了河南大学纳米材料工程研究中心中试基地,先后主持开发了高性能纳米润滑油材料、特种功能纳米二氧化硅、高效抗菌金属纳米材料等系列纳米材料并实现工业化生产。2019年获国家技术发明奖二等奖。先后被授予全国优秀科技工作者和全国模范教师称号。
率先研究纳米润滑材料,找到可实现大规模生产的方法
1982年,张治军从河南大学化学系毕业后留校任教。当时,在国际上还没有纳米材料这一概念。1988年,张治军在参加全国光电化学会议时,听了一个关于纳米材料小尺寸效应的报告。“材料在纳米尺寸时会表现出许多奇异特性,一下子就激发了我的好奇心。”张治军回忆说。1992年夏天,张治军在中国科学院兰州化学物理研究所结识了研究润滑材料的张军教授。听说张治军在研究纳米材料,张军也十分感兴趣:“能否把纳米材料添加到润滑油中?”后来,在张军的引荐下,张治军考取了兰州化学物理研究所的博士研究生,研究方向正是纳米润滑材料。
“这对我来说是一个很大的挑战。”张治军介绍,因为具有润滑性能的纳米金属或金属化合物材料放入润滑油中,极易团聚成大颗粒并沉淀下来,难以作为润滑油添加剂使用。张治军尝试用化学方法合成纳米颗粒,在颗粒由小到大的生长过程中,用油溶性化合物包覆在纳米颗粒表面,从而让这些颗粒在润滑油中稳定分散。纳米颗粒大大提高了润滑油的抗磨性能,并具有磨损自我修复功能。
实验取得了成效,但在大规模生产中,却遇到了瓶颈:无机固体颗粒在水相中与有机化合物很难均匀有效碰撞,无法实现均匀的反应。没有生产装置来解决这个问题,怎么办?
“干脆我们自己研发反应器”,张治军决定从制作固—液反应器入手,解决这一难题。经过上万次的现场实验,张治军带领团队发明的管线式微梯度乳化反应关键设备,终于实现了纳米杂化材料生产过程的微梯度传质传热,纳米润滑材料得以稳定大规模生产。多年前在心中深埋的种子,终于开花结果。
2020年1月,张治军主持的“高性能节能抗磨纳米润滑油脂关键技术与产业化”项目摘得2019年度国家技术发明奖二等奖。“这项技术解决了行业发展中的一个共性问题,并且具有完全自主知识产权。”张治军高兴地说。
从零开始搭建实验平台,逐步形成纳米科研成果转化体系
如今的河南大学纳米材料工程研究中心中试基地实验设施完备,设置了三级实验平台。初级放大实验平台,利用最小的工业化设备,考察纳米材料是否能实现实验室的工艺过程;中等放大实验平台,用于掌握纳米材料生产的放大效应,以便为企业提供批量化产品;工程验证实验平台,可有效规避企业大规模生产中的技术风险,为创新技术的推广保驾护航。
“当年刚来的时候这里只是一片玉米地。”张治军对基地的一草一木、一砖一瓦都充满了感情。
1998年,张治军在老师党鸿辛院士的指导下,决定尝试推动纳米材料的产业化发展。随后,河南大学选择在河南省济源市建设纳米材料工程研究中心中试基地,作为产业转化的平台。时任纳米材料工程研究中心主任的张治军,选拔了一批具有企业工作经历的教师和研究生,组成建设团队,赴济源开始基地建设。
“一切从零开始,从自己动手搭建实验平台开始!”没有办公场所,张治军就带着团队在附近租用一个废弃的校园。“搭建初级放大实验平台时,我们自己搅拌水泥,打预制板,砌平台,在教室里搭建出一套虽简易但单元齐全的50升放大实验装置;一边做实验,一边监理基地厂房的建设。”
2005年,张治军又带领团队建设了拥有2000升反应设备的中等放大实验平台。前几年,平台需要小批量的生产能力,张治军决定建设工程验证实验平台。为了解决资金难题,他把团队获得的数百万元技术成果转让奖金,全部投入其中。
凭着对事业的执着,20多年来,张治军带领团队逐步建成国内先进的纳米材料集成创新实验平台,形成了“从基础研究到技术开发再到产业化”的科技成果转化体系。目前,中试基地拥有的80多项授权专利,已有35项实现了成果转化。2019年,河南大学与济源产城融合示范区联合共建的“济源纳米材料产业园”在太行山下拔地而起。
传递科研精神引导更多年轻人投身纳米材料研究
如今,年逾花甲的张治军几乎每天都会到实验室或中试基地车间。如果是出差回来,无论多晚,他也尽量到中试基地看一看。“多少年都是这么过来的,不来就会觉得少了点什么似的。”他说。项目每遇到难题或进行到关键处,他总是带领大家一起攻坚克难。团队成员经常会收到他的短信,短信里往往都是他彻夜思考后的新想法。前一阵子,张治军忙着设计湿法混炼天然橡胶的关键设备,一连两个月都待在设备加工车间里,不断地调试和修改。
采访当天,初级放大实验平台设备运行不畅,张治军马上到车间去调试。他说,反应器的微小结构变化就会导致材料性能发生很大偏差。最终,张治军一连调试了30多遍才确定了最佳参数。天气炎热,走下实验平台,他已汗如雨下。
每当有人问张治军累不累的时候,他总是说:“年轻时觉得做实验是为了完成任务,后来做实验就成了习惯,习惯慢慢变成热爱,就不觉得累了。”
虽然常年在中试基地工作,张治军每年仍坚持回河南大学校本部为本科生讲课。“主要是给他们讲一讲纳米材料的发展前沿和应用前景,传递一些科学研究的精神和理念。希望这些投身纳米材料研究的年轻人能坐得住冷板凳,终身与科研事业为伴。”张治军说。
“探索微观世界里的奥秘,是乐趣,也是一项崇高的使命,”张治军说,“让纳米材料创造更多社会价值,我会继续努力下去。”
走在河南大学的校园里,我们仿佛能感受到那穿越百年的厚重人文气息。“明德新民,止于至善”,这不仅是刻在校门上的校训,更是代代河大人铭刻于心的理想信念。他们承载着中原大地的智慧,致力于学术与创新的融合,拓展着我国科技与人文的广阔前景。
追求真理,严谨治学
胸怀祖国,服务人民
让我们以科学为媒
大力弘扬科学家精神
追求卓越,勇于创新
以理想为帆,以信念为桨
肩负时代重任,
努力实现高水平科技自立自强!
@新疆大学研究生会
下一段科学家故事,由你讲述!
活动指导单位:中国学位与研究生教育学会德育委员会
发起主办单位:四川大学、中国人民大学、东北大学、
浙江大学、武汉大学、湖南大学、兰州大学
七所高校研究生会
本期主办单位:河南大学研究生会
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