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邵國勝:傾力打造中原新材料科技創新高地

張曉靜
2018-03-12 08:51:26

邵國勝與學生在一起

  廣袤的中原大地河南是一片厚重的文化沃土。千百年來,這片土地見證了華夏5000年文明的曆史進程,見證了中國的建設發展,也養育了一代又一代為國家民族發展作出卓越貢獻的中華兒女。著名新材料專家邵國勝就生長於這片土地。

  歸國回鄉 割捨不斷文化根脈

  邵國勝生於河南郟縣,1977年恢複高考後,作為全縣僅有的兩名大學生之一,他考入鄭州工學院(新鄭州大學主要組成部分之一)冶金專業學習,並在畢業後留校任教。1991年,通過中英友好獎學金, 他以訪問學者身份赴英國深造。

  此後數十年間,邵國勝在英國薩裡大學材料科學與工程專業攻讀博士、博士後,先後擔任薩裡大學高級研究官、布倫奈爾大學副教授、博爾頓大學計算材料學教授、新能源材料研究所所長、工程院院長等,兼任英國材料化學委員會委員、材料學會專業會員,在英國新材料研究領域取得了多項重要成果。

  2010年,國家智慧財產權局局長、時任鄭州大學校長申長雨院士向邵國勝發出“橄欖枝”,邀請他回國助力新材料發展。割捨不斷的文化根脈讓邵國勝面對祖國和家鄉的發展需要,義無反顧放棄了多年來在英國新材料研究領域積累的基礎,作為河南省引進的首位“千人計劃”專家,擔任鄭州大學特聘教授。

  作為留過洋、與國際接軌的專家,邵國勝身上絲毫沒有專家的“架子”,反而有種少有的質樸務實氣質。他用淳樸的語言表達了對自己肩負的使命那份超乎尋常的認真:“祖國、家鄉需要我回來,我如果不認真工作,在自己擅長的領域為科技進步作出貢獻,不僅無法給祖國、給母校交代,也無法給自己交代。”

  2013年,邵國勝牽頭組建鄭州大學中英納米多功能材料聯合研究中心。2015年,中心被科技部認定為國家級低碳環保材料國際聯合研究中心。2016年,邵國勝建立鄭州新世紀材料基因組工程研究院,作為鄭州大學產學研基地,入駐中原智穀。

  該研究院以“低成本、資源豐富、綠色加工、取代稀缺材料資源”為核心發展思路,聚焦“以石墨烯、碳纖維、金剛石等為特色的先進碳材料”“納米能源環保材料技術”及“光電薄膜材料和製造裝備”三個主要領域,開展材料基因組工程研究及相關理論、實踐成果的引進推廣和應用。僅在成立後不到一年時間,研究院就被河南省認定為重大新型研發機構,代表河南省先進位造水平。

  砥礪創新 製備綠色節能“超級材料”

  石墨烯被譽為“超級材料”,是已知的最薄、最堅硬的納米材料,它幾乎完全透明,質輕、結構穩定且具有良好的柔韌性和超強的導電導熱性,在高精尖領域有著巨大的應用潛能,是一種輻射性極強、極具戰略意義的“顛覆性材料”。

  邵國勝選擇石墨烯作為研究主體做精做強,最重要的原因是通過石墨烯研發可以促進傳統材料的升級,帶動民用、軍用等一大批產業的革新。

  當前,國際主流的粉體石墨烯製造技術存在“三高一低”問題:主流氧化還原技術雖然比較適於規模化生產,但生產過程高度汙染環境、產品缺陷率極高,不宜用於高性能領域。英國電弧法技術雖然能夠製備結構接近石墨烯的納米角,單台設備年產率卻只有200公斤,嚴重阻礙了石墨烯的工業化應用。因而,近年來國際研究熱點聚焦在對有缺陷石墨烯的修複技術上,治標不治本。

  邵國勝鎖定石墨烯製造源頭,帶領團隊開展科研攻關,掌握了國內外獨有的全流程綠色量產高品質石墨烯技術,真正實現了用清潔辦法一步製造出優質石墨烯粉體的目標。其製備過程能耗不到電弧法的1%,製品質量優於電弧法,成本不到其0.5%,能耗相當的單機年產能可達數十噸。

  不僅在製備方面,石墨烯的產業化應用也是邵國勝關注的重點。針對當前鋰電池易引起失火爆炸和續航能力不強等問題,他帶領研究院用石墨烯代替傳統石墨做電池負極材料,將石墨烯與非嵌入式正極材料複合,研製出較為成熟的金屬離子電池,儲能密度能夠提高2.5倍,充放電速度更快,使用更安全。

  針對PM2.5的重要來源之一——汽車尾氣排放,邵國勝帶領團隊研發出具有高效過濾功能的石墨烯布,解決尾氣汙染問題;一些減震、消音、消防、保溫、電磁屏蔽等功能複合材料的研究都在逐步推進。

  目前,他積極投身建設石墨烯創新基地,以鄭州新世紀材料基因組工程研究院作為研發中心,配套建設一個年產大於50噸的製造中心,形成輻射周邊的應用產業鏈,實現就地生產、消化、應用。

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來源:科技日報
編輯:尹文卓

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