科技是城市高质量发展的引擎,而科技的未来在于青年,青年科技人才是最有创新激情和创新潜能的群体。由上海市科学技术协会、上海科技发展基金会共同主办的上海青年科技英才评选,自2002年开展以来,每两年评选一次,各个领域优秀青年科技工作者在评选活动中脱颖而出,砥砺前行,成为科研攻关的中坚力量。东华大学材料科学与工程学院研究员,博士生导师罗维就曾获此殊荣。
图中:罗维
不久前的一个仲夏午后,记者在东华大学松江校区材料学院见到罗维时,他正在办公室埋头处理工作。衣着朴素的他出差归来没有歇息就又马不停蹄投入科研工作中,“80后”的他携手其40多人的科研团队长期从事高活性介孔粉体的开发及“结构-功能”一体化材料低温制备领域的研究工作。作为青年科技工作者的代表,就青年科技人才培养和科研人员参与科普等话题,他很有自己的想法。在短短一个小时的接触中,便能感受到其行事踏实且利落的做事风格,这可能正是他能成为青年科技工作者的优秀代表,并在科研路上取得成果的原因所在。
埋头搞创新,赋予传统材料新的功能
罗维是陕西咸阳人,其父长期从事材料科学领域的研究。小学时,罗维每临寒暑假都会到爸爸的实验室去,耳濡目染从小就感受到了科研的氛围,懵懵懂懂中埋下了日后对无机材料的研究兴趣。高考时他被南京工业大学应用化学专业录取,在本科和研究生阶段学习了很多关于有机化学的知识,也做了很多有机化学实验和探索研究。但正如父亲所言,通过几年时间可以更了解自己,于是在读博深造中他报考了复旦大学化学系从事介孔材料研究的赵东元院士的博士研究生。博士毕业后,罗维入职东华大学材料科学与工程学院至今。
在东华大学的实验室里,罗维多年如一日埋头科研,创新设计并制备了可在烧结时发生有序结构原位坍塌、能有效降低材料致密化温度的高烧结活性介孔粉体;发展了功能基元的介孔壳层包覆和孔道限域保护策略,实现了功能基元在介孔骨架中的均匀分散,大大降低了功能基元在烧结过程中劣变失活的几率;阐明了有序介孔结构在烧结中坍塌成高活性纳米碎片、促进材料低温致密化的机理,开辟了基于高活性介孔粉体来实现无烧结助剂、低温制备结构-功能一体化材料的新路径。
谈及他的研究领域,罗维打开了话匣子——关于他在介孔材料低温制备传统块体材料(如玻璃、陶瓷等)方向的研究进展。罗维从介孔材料说起,所谓介孔材料,是指一类孔径分布在2~50纳米的多孔材料。由于具有较大孔径尺寸、多元化骨架结构及较高比表面积等优势,介孔材料在催化、分离、吸附等重要的应用领域,甚至在传感、药物控释、能量存贮与转换等高新技术领域均具有广泛的应用前景。
在介孔材料的传统研究过程中,研究者都只注意到利用孔道的各种性质;而罗维的研究则是独辟蹊径,利用这种材料所具有的高烧结活性,在相对低温(1000℃以下)的条件下将其烧结,获得高致密度的块体材料。这比传统方法制备块体材料的温度低了近800℃,大大降低了制备的能耗。此外,低温条件能够最大程度地保证掺杂的功能性组分不受到破坏,从而获得功能性材料。例如,现有的led封装材料硅胶容易老化,而用光功能组分负载的透明玻璃材料替代可大大延长器件的使用寿命。
罗维说,低温烧结的优势显而易见且意义巨大,因此材料领域的科研工作者在烧结方法与工艺的改进上做了很多探索,但是所取得的进展较为有限。事实上,从2014年进入东华大学江莞教授的团队,罗维想做的就是从烧结原料上做出改进,获得性能更加优异的烧结粉体,走出一条利用介孔材料的高烧结活性来制备致密化块体材料的全新的研究之路。目前,罗维所在的研究小组也是世界上首个开展这方面探索研究的课题组。他认为,玻璃等块体材料与我们的生活密不可分,除了传统的用途如玻璃门窗、工艺玻璃等,还可用做大功率led照明、智能玻璃幕墙以及航空航天等高精尖的领域。
感恩市科协,给予青年科技人才激励和培养
凭借脚踏实地的研究工作,罗维除了获得上海青年科技英才外,还入选了国家自然科学基金委“杰出青年科学基金”“优秀青年科学基金”、上海市“青年拔尖人才”、上海市“青年科技启明星”、上海市“曙光计划”等人才计划;主持了国家自然科学基金(面上2 项、青年1项),上海市教委“科研创新计划”自然科学重大项目,上海市“科技创新行动计划”政府间国际合作领域项目、基础研究领域项目等;以通讯或第一作者在一些著名期刊发表sci 论文60余篇,总引用6800余次,入选斯坦福大学发布的“全球前2%顶尖科学家榜单2021”(world's top 2% scientists 2021);获第十一届上海青年科技英才(2022年)、第十四届中国硅酸盐学会青年科技奖(2022 年)、ccl(chinese chemical letters)优秀青年学者(2020 年)、上海市青年五四奖章(2020 年)等荣誉奖项等。