廢水、汽車尾氣、霧霾……隨著人類經(jīng)濟社會的發(fā)展，一系列環(huán)境問題也在凸顯。如何治理環(huán)境污染？從源頭管控出發(fā)，最大程度地減少排放，提倡低碳環(huán)保的生活方式固然很重要，利用先進的科學技術，從環(huán)境功能材料本身的性能提高入手，開發(fā)各種治污材料和工藝也是應有之義。

天津大學環(huán)境科學與工程學院副教授魯逸人就是這樣想的。“傳統(tǒng)的環(huán)境領域技術要想有所突破，從材料或生物技術上進行學科交叉是一條大有前景的可行之路。實際上，諸多環(huán)境技術問題從根本上依賴于現(xiàn)代材料合成技術的進步。尤其是現(xiàn)代材料科技的飛速發(fā)展，為環(huán)境科學的發(fā)展提供了一個非常理想的研究方向”，在日前接受《中國科學報》記者采訪時，魯逸人表示。

瞄準汽車尾氣排放

“在求學過程中，我一直覺得現(xiàn)代科技的發(fā)展離不開多學科的共同發(fā)展、協(xié)同發(fā)展，尤其是環(huán)境問題作為一種多學科體系的融合問題，顯得尤其突出。”魯逸人介紹，在本科的化工專業(yè)學習期間，他開始了解了一些污染的來源和污染治理的基本方法，“初步覺得化工和環(huán)境保護的密切聯(lián)系”，因此決定從事環(huán)境科學方面的研究和探索。

“在美國訪問期間，我被現(xiàn)代材料科技的發(fā)展所深深吸引，也看清了未來環(huán)境功能材料的發(fā)展方向。”魯逸人表示，當代社會隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)保問題越來越突出。尤其是屢中“霾伏”的京津冀地區(qū)，迫切需要“多管齊下”治理大氣污染。他由此選擇了把污染治理、環(huán)境功能材料、環(huán)境修復等作為自己的研究重點，“環(huán)境污染與我們的生活息息相關，對于污染治理及納米材料應用的科研興趣是我長期堅持的動力”。

近年來，魯逸人在環(huán)境功能材料等方面取得的一些成功，也在日漸投入實用，為改善環(huán)境作出貢獻。他此前承擔了一項天津市重點研發(fā)計劃“集成發(fā)動機尾氣處理系統(tǒng)集成與應用”，就取得了不錯的社會效益。

“我國工業(yè)污染越來越嚴重，甚至有光化學煙霧現(xiàn)象出現(xiàn)。如何有效提高機動車污染的治理水平，解決環(huán)境影響和發(fā)展之間的矛盾是目前亟待解決的問題，有著很強的經(jīng)濟和社會效益。”魯逸人介紹，他們合成了“超大比表面積復合分子篩”，可用于低溫處理柴油車尾氣，在提高凈化效率的同時，制備的裝置也可以實現(xiàn)集成和全自動控制，可減少燃料消耗。此外，他們還研發(fā)出適用于不同氣候條件的不同產(chǎn)品，為國內(nèi)外部分整車廠提供了性能良好的滿足排放標準的柴油車SCR催化轉化器產(chǎn)品。

魯逸人介紹說，目前，團隊與中科院合作完成并開發(fā)了高效復合分子篩催化劑，催化所需溫度低且效率高，已經(jīng)達到并超過了某些國內(nèi)外同類產(chǎn)品的性能指標。他覺得，這一技術能為解決我國機動車尾氣治理和相關行業(yè)技術推廣提供重要的實踐依據(jù)。

魯逸人參加的內(nèi)燃機燃燒學國家重點實驗室的另外一項“甲醇—柴油雙燃料技術”項目，也是針對汽車尾氣的。這一項目的核心技術是在保留原車發(fā)動機控制系統(tǒng)的基礎上，增加甲醇及柴油控制系統(tǒng)，使其能在純柴油和甲醇—柴油雙燃料兩種模式下運行，保持與純柴油車相同的動力性的同時達到更高的排放品質。

2016年5月，該項目團隊在寶塔科技公司進行了“甲醇—柴油雙燃料技術”項目的車輛改造試驗。連續(xù)的行車試驗顯示，甲醇柴油雙燃料技術應用效果良好。

魯逸人介紹說，使用該技術可實現(xiàn)甲醇對柴油的替代比平均高30%以上，節(jié)約燃油成本超過10%，有助于提高燃燒效率，降低熱負荷，并且可大幅降低尾氣排放污染。

不盲目追求熱點

下一步，魯逸人的研究重點仍然是環(huán)境功能材料，尤其是納米材料的設計合成及性能的研究。

魯逸人提出，作為科學工作者，要始終處理好面向實際需求作研究和堅持基礎研究這兩者之間的關系：“一方面，科研工作要面向國家的實際需求研發(fā)應用型技術；另一方面，我們也不能忽視基礎研究，沒有基礎理論研究的支持，應用技術將面臨很多實際困難。”

“目前很多研究中追捧熱點的現(xiàn)象很突出，國際上熱點一變，很多工作者就被迫改變研究方向了，這點我覺得從長遠來看對我國的技術積累是不利的。”魯逸人認為。

當前，國家也一直強調要把企業(yè)作為創(chuàng)新的主體，強調科研人員要與企業(yè)積極合作，進行成果轉化。對此，魯逸人大加贊同：“歐美把做出的科研成果申請專利只是萬里長征的第一步，長期和企業(yè)密切合作才能使得科研成果更加接地氣，才有利于技術將來的推廣，也是對于科研成果轉化比較合理、成熟的方法。”

“科研工作要面臨的困難是很多的，很多問題不可預期。另一方面，科學的魅力無窮，只有你真正走進去才能感受到，這個時候科研就不是枯燥的，而是充滿趣味和挑戰(zhàn)的。”魯逸人表示。