一次骨折的“启示”, 让这名大学生拿到全国特等奖?

极目新闻记者向一帆

通讯员姜永杰郑婷

实习生陈宇欣

如何在既保护环境又保持可持续发展的情况下，更好地处理有毒有机废水，这一问题一直是众人关注的热点。近期，一项由骨折引发灵感的研究，给这个难题提供了新解决路径。就此研究，武汉纺织大学本科生丁艺琛和指导老师李亚东、关泽宇的《可聚可降催化界面加速驱动的新型碳回收—水处理技术》，在第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛主体赛中“杀出重围”，获得该比赛全国特等奖的好成绩。

灵感在骨折后突然迸发

运用传统方法处理有毒有机废水，不仅效果一般且成本较为高昂，怎样把有毒有机废水处理得高效、低碳，还能降低其成本？而武汉纺织大学女生一次骨折后的“启示”，为这项研究提供了新思路。这位女生，就是武汉纺织大学环境工程专业大四学生丁艺琛。

“日常处理有机有毒废水时，一般采取生物降解和化学沉淀等方式，但这两种方法不仅效果一般，成本也较为高昂。我们的研究就是想研究出一种高效、低碳，且成本低的处理方法。”丁艺琛告诉极目新闻记者，《可聚可降催化界面加速驱动的新型碳回收—水处理技术》与传统废水处理方法不同，是通过构建电子与反应物转移的新型路径，以高效和低碳的方式，实现对污染物的可控去除。

研究过程中，如何解决污染物去除路径的可控性和碳排放大的问题，和与之相关的研究重点是氧化处理界面反应过程的限制步骤，是丁艺琛和导师团队研究的重中之重。而研究期间，丁艺琛常遇到活性位点的还原慢以及催化剂表面活性氧物种输移效益低导致的反应速度低，和反应物进行调控使其变成聚合物路径并不听话等问题。

如何解决研究中遇到的难题？丁艺琛曾尝试多种办法，但结果并不理想。一天在从实验室回寝室的路上，她因为想问题过于着迷，不小心一脚“踏空”摔成骨折。而正是这踏空的一脚，为她的研究带来了灵感。

“养伤期间，我一直在思考污染物可能的界面反应过程，发现打钢钉、裹石膏和污染反应过程是相通的。这一发现让我非常激动，立刻向导师线上汇报，并与之讨论实验数据。”丁艺琛说，有了这个骨折“摔”来的灵感，自己研究起来更有动力，出院后每天都泡在实验室实验，最终实现了由降解到聚合的转变。

成绩的取得是1000多个日夜的积累

“实验结果不理想，数据结果难以解释是常有的事情。”丁艺琛在接受采访时说，虽然实验过程很枯燥，但做的是自己喜欢做的事，无聊的事情也变得有趣了。

1000多个日夜，扎实的研究基础，让丁艺琛攻破了这一难关。“做学术一定不是一个灵感来了，研究方向就明朗了。在此前一定需要长时间的积累和沉淀。”李东亚老师说，大一时，丁艺琛就加入了他的课题组。入组后，她坚持进行大量的文献阅读和分析。之所以能因为“骨折”收获灵感，与她长时间实验密不可分。

在团队导师李东亚看来，丁艺琛是个对学术执着认真的学生。大学期间虽然很忙，但她几乎不午休，课余时间和晚上都泡在实验室，甚至吃饭和运动都需要老师和同学去督促。在整个研究过程中，甚至骨折在家休养时，她也每天坚持修改论文，从未喊累，甚至主动喊着老师一起讨论。大挑赛期间，受脚里的钢板的影响，丁艺琛疼得直哭。即便如此，她也没有错过任何一场路演。甚至在往返比赛的火车上，她也一直在认真修改路演PPT和实验方案。经过持续努力研究，她成功实现了污染物由降解到聚合的转变，厘清了界面反应和限域对路径转化的相关机制，形成了可观的科研成果。虽然只是一个本科生，但大学期间她已发表SCITOP期刊论文5篇，其中第一作者3篇，申请国家专利三项，授权一项。

据悉，《可聚可降催化界面加速驱动的新型碳回收—水处理技术》实现的降解到聚合的路径控制，可有效降低国家纺织印染、造纸等行业的有毒有机废水处理成本，提高行业竞争力。这对推动环保产业的发展，实现绿色发展具有重要意义。这为解决有毒有机废水处理问题提供了新的思路。在未来的研究和应用中，这项技术有望为国家环保事业作出更大的贡献。