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11月3日 ， 复旦大学赵东元院士团队获得2020年度国家自然科学奖一等奖 。 复旦大学供图
“我们研发的介孔碳材料 ， 1克的表面积可以达到3000平方米 ， 2克就能铺满一个足球场 。 ”中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元说 。
被国际同行认为开拓了纳米科学的新方向 ， 引领了国际相关领域研究和发展……11月3日 ， 赵东元团队因在有序介孔高分子和碳材料的创制和应用上的开创性贡献 ， 获得2020年度国家自然科学奖一等奖 。
在介孔材料的“无人区”插上中国旗帜
若说起海绵、珊瑚、活性炭 ， 你一定不陌生 。 它们的共同特点 ， 就是身上排布着大量的孔洞 。 这些孔洞 ， 意味着更大的比表面积、更低的密度、更好的渗透性和吸附性……
在微观世界中 ， 孔径在2纳米至50纳米的介孔材料 ， 自诞生以来便成为学界竞相研究的热点前沿领域 。 它所具备的一系列特性 ， 在能源、健康、信息、环境等众多行业具有广泛的应用前景 。
此前 ， 国际化学界的相关研究都局限在容易合成的无机介孔材料上 ， 而作为材料另一重要组成的高分子和碳能否实现“造孔” ， 一直是鲜有人问津的“无人区” 。
经过大胆想象和辛苦钻研 ， 赵东元团队首次实现了有序介孔高分子和碳材料的创制 ， 被国际同行认为是介孔材料领域“里程碑式”和“先驱性”的进展 。
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单胶束基元定向组装规律合成不同微纳结构介孔高分子和碳材料 。 复旦大学供图
近20年时间 ， 赵东元团队提出的有机—有机自组装思想及产生的介孔高分子和碳材料已被60多个国家和地区的1500余家科研机构采用和研究 ， 引领了国际介孔材料领域的发展 。
“把研究真正用在国家需要的地方 。 ”基于这一研究 ， 赵东元团队分工协作 ， 向材料合成、催化、储能等多方向持续突破 ， 在能源转化、电子器件、生物医药等领域产生了一批重要应用成果——
将渣油和重质油进一步催化裂化为轻质油 ， 中石化56万吨级的中试装置运行3年效果显著；采用介孔材料制作的印刷电路板 ， 绝缘性提高近50% ， 已经实现了每年千吨级生产；靶向药物和不对称药物合成的介孔催化剂也已被开发出来……
创新是从锚定方向到灵光一闪
“别人都做无机 ， 我们能不能做有机？既然原理一样 ， 一定可以做出来 。 ”20年前 ， 闪现在赵东元脑海的这个问题 ， 成为一切的开端 。
赵东元把这个想法称为“拍脑袋的科学幻想” 。 那时 ， 他刚刚结束在美国的博士后工作 ， 回国进入复旦大学任教 ， 一门心思要在祖国大地上做自己最喜欢的科研 。
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