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【我们兰大人-13】李朝军:绿色化学就像“打通隧道”(我奋斗 我幸福)

日期: 2018-08-24 点击: ...
   

本报记者 李欣瑶  实习生 付欣雅

兰州大学萃英学院不久前举办了名为“绿色化学”的系列讲座,讲座的主讲人是加拿大皇家科学院院士、发展中国家科学院院士李朝军教授。他是国际绿色化学领域的奠基者和引领者之一。

2016年,李朝军作为“千人计划”短期项目特聘教授来到兰州大学任教。从那年起,每年暑期兰州大学萃英学院的本科生都会有“耳福”聆听到他的讲座。李朝军也像每一位兰大教授一样,带研究生,开展科研活动。

8月10日,记者见到李朝军时,他刚刚处理完在兰大的工作,准备飞回加拿大。在那里,他的身份是麦吉尔大学的教授。

与李朝军对话,他的语速不算快,时不时停下来向记者解释一些难懂的术语。“绿色化学”,是他说得最多的一个词。

绿色化学,是上世纪90年代新兴的一门交叉学科,而李朝军刚好也从那时开始绿色化学相关领域的研究。

李朝军用“翻山越岭”和“打通隧道”来解释传统化学和绿色化学的关系。传统化学化工领域,是一个将自然资源转化为日用产品的过程,这个过程中会消耗很多能量和资源,并产生污染环境的废弃物。

而绿色化学是通过探索全新的化学反应及过程,走一条全新的“路”,从根本上增加化学合成的效率,减少污染物产生。几十年来李朝军的研究,就是一个“打通隧道”寻找新路的过程,在这个过程中,他发现了一些全新的化学反应。

李朝军介绍了自己发现的一个全新的化学反应——“水相中的格氏反应”。经典格氏反应被认为是有机化学最重要的反应,而传统意义上人们认为这个反应只能在无水的有机溶剂中进行。1989年,李朝军和他的博士导师提出了一个大胆的想法——在水中进行格氏反应,因为如果水能够代替有机溶剂,将大大简化化学合成并减少溶剂污染。整整3个月,李朝军不断通过试验证实自己的想法,发现了一些有利的苗头。随后,用了差不多10年时间,李朝军才算完善了水中的格氏反应,这个反应极大地简化了化学合成的过程,而且利用水进行反应,从源头上降低了化学品及溶剂的污染。

2001年,当时在美国当教授的李朝军凭借这一研究成果获得当年的美国总统绿色化学挑战奖,这一反应还被列入了法文版的高校教材《通用化学》。

李朝军发明的“交叉脱氢偶联反应”(CDC-反应),实现了更短的合成反应和更高的原子利用率,为直接利用简单原料进行高效有机合成提供了一种崭新的思路和方法,这个反应曾经出现在我国高考的化学考题中。类似这样经典的反应还有很多。李朝军着眼于解决资源、环境、能源以及社会的可持续发展的问题,用绿色化学的方式解决传统化学目前存在的问题,省去了以往“翻山越岭”的过程。

谦和儒雅,是李朝军留给记者的第一印象。他出生于河南农村,在国内完成了本科和研究生学业,又在加拿大和美国完成了博士和博士后研究。作为重要的推动者之一,他为我国绿色化学研究的创立和发展做出了重要贡献。

2013年,兰州大学“百年兰大·名家讲坛”邀请李朝军来校做讲座,这让他与兰大结下了不解之缘。

近年来,不断有高校邀请李朝军任教,但李朝军最终选择了兰州大学。他的理由很简单:“在我上大学时,兰州大学的化学专业在国内很有名气。而且通过接触,我发现兰大的师生都非常的认真,只不过由于学校地处西部,各种机会相对较少。”

李朝军觉得自己在这所西部的高校可以发挥更大的作用。

虽然作为“千人计划”短期项目特聘教授来到兰大,但是李朝军却尽全力为兰大的教学科研提供帮助。2016年,他作为首席科学家成功申报了“国际绿色催化与合成国际联合研究中心”,为兰州大学新增了一个国家级的研究平台。

2017年,他与涂永强院士共同组织了“一带一路”国际绿色化学高端论坛,邀请国内外绿色化学领域的知名专家来校进行交流,为扩大兰州大学化学学科的国际影响力提供了机会。

同时,他还在兰州大学招收博士研究生和硕士研究生,并带领课题组继续开展绿色化学研究。

曾会应曾经是李朝军的学生,现在他也在兰州大学任教,并和老师李朝军一起开展科研。

他们在实验室里开展的是一项全新的研究。化学品最基础的原料是石油等不可再生的资源,而这个科研团队的想法是,如果能够从植物中获得化工原料,就可以替代这些不可再生资源。

目前,这个团队正在对木质素进行研究。这是一种可从可再生物质如木头里提取的原料,目前这一原料全球产量很高,造纸等都可产生木质素,但木质素的利用率很低,几乎被当作废弃物来处理。李朝军说,木质素与石油、煤炭等作为原料所得到的有用小分子成分是一样的,如果能将木质素的大分子切断其关键结构,变成小分子,那么就能够作为未来化学品的原料。目前,这一项实验正在实验室反复进行,并且已经看到了希望。

在加拿大工作期间,李朝军会通过网络对兰大的研究团队进行指导。他的研究团队也和他一样花大量时间“泡”在实验室里,李朝军说,做科研大部分时间都在面临失败,坚持才是科研能够获得成功的必经之路。

(《甘肃日报》 2018年8月24日02版)

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编辑:潘纯熙
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