马路上太多的汽车不仅会造成交通拥挤,还会污染环境,尤其是那尾气,真是难闻。
当然,尾气很冤枉,因为这跟汽车“喝”的燃油有关。
燃油就好比汽车的功能饮料,有了他,汽车才能跑起来,但同时也排出了尾气污染物。
这些污染物不但难闻,还会损害人们的身体健康,扩散到大气里,更可能产生雾霾、酸雨等。所以要想办法让它们在离开汽车前“变干净”。
科学家们想出了办法,他们利用污染物之间“相生相克”的关系,把一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物等污染物“变身”成无色、无味也无毒的水、氮气和二氧化碳。
不过,这样的变身需要“贵金属催化剂”的帮助才能实现。
那么,只要有贵金属催化剂,汽车尾气就可以“变干净”了吗?
还不够!
在《三国演义》里,刘备是蜀军的统帅,但他在排兵布阵、运筹帷幄时离不开神机妙算的军师——诸葛亮。
解决汽车尾气难题也一样。“统帅”离不开“军师”,如果没有“储氧材料”这位“军师”的辅佐,那么贵金属催化剂也会无计可施。
汽车开开停停,有时尾气里的氧气太多,氮氧化合物就会抱着氧气不撒手,“躺平”不动;有时氧气偏少,一氧化碳和碳氢化合物又会抱怨“吃不饱、肚子饿”,就地“耍赖”。
多亏有储氧材料的存在。在氧过量时,这位足智多谋的“军师”会用它像“八卦阵”一样的晶体结构锁住部分氧,再将它们在需要氧时释放出来。这样,整个过程就不会受到“军需物资”时多时少的困扰了。
“神机妙算”的储氧材料又是由什么物质制成的呢?答案就是二氧化铈。
二氧化铈中的铈是稀土的一种。稀土是中国的战略资源,铈正是中国稀土矿中储量最大的一类。
可惜的是,在20世纪70年代,中国因技术跟不上,提炼不出高纯度的稀土产品,不得不低价出口稀土矿,再以几十倍甚至几百倍的价格从国外买来提纯后的产品。
这肯定是一笔不划算的买卖!
能不能买国外的技术呢?没想到的是,对方不仅开出天价,还要求我们不能自己卖提纯后的产品,只能由他们处理。
太憋屈啦!
“我们要自己研究开发,而且要比他们做得更好,给国家争口气!”当时已年过半百的徐光宪知道这一情况后,毅然决定转变科研方向,决心破解稀土分离提纯的“密码”。
可是,这个“密码”哪有那么容易破解啊,但徐光宪只说了一句:“再难也要上!”
为了破解“密码”,他查阅大量文献,做了上万张文献卡片,反复深入地分析、归纳、总结……3年后,徐光宪率领团队终于找到了开启“密码”的钥匙,创造性地提出了“串级萃取理论”!
理论虽然有了重大突破,但如何真正实现大规模生产呢?我们真的可以解决这项世界性难题吗?
大家觉得,为了找到实际生产和理论相结合的依据,徐光宪已经进入“走火入魔”的境地。
在很长一段时间里,他沉默寡言,苦思冥想,没有节假日,没有周末,每周工作超过80小时,白天泡在实验室里做实验,晚上就琢磨实验结果和技术难题。
工厂和实验室的同事开玩笑说:“我们跟着徐老师,白天是体力劳动者,晚上是脑力劳动者。”
功夫不负有心人。徐光宪和他的团队创建了“稀土萃取分离工艺一步放大”技术,使原本非常复杂的生产工艺“傻瓜化”。
也就是说,这边放入稀土原料,另一边就可以源源不断地生产出各种高纯度的稀土产品。世界级难题就这样被一举攻克!
为了推广新技术,徐光宪在全国开办“串级萃取”讲习班,无偿贡献他的科研成果。这个在国外被视为最高机密的稀土分离技术,一下子成为很多乡镇企业都能掌握的工艺,中国成了稀土生产大国和出口大国,国际稀土产业的格局发生了改变。
此后。经过科学家们不断攻克难关。先进的国产储氧材料终于成为最可靠的“军师”。在“军师”的帮助下,尾气终于可以干干净净地从汽车里出来啦!
相信在不远的未来,随着科技的不断进步,我们能找到更便捷、成本更低的办法,让汽车尾气彻底变成大自然的清新气息!
供稿单位:重庆市产学研合作促进会
作者:潘复生,中国工程院院士、重庆大学教授、重庆市科学技术协会主席
审核专家:毛弋,重庆市科学传播专家团首席专家,重庆电子工程职业学院教授
声明:除原创内容及特别说明之外,部分图片来源网络,非商业用途,仅作为科普传播素材,版权归原作者所有,若有侵权,请联系删除。
编辑:WX 审编:AD
中国公益新闻网版权及免责声明:
1、凡本网来源注明“中国公益新闻网”的所有新闻稿件和图片作品,版权均属于中国公益新闻网,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。已经本网授权使用新闻稿件和图片作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:中国公益新闻网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
2、凡本网注明 “来源:XXX(非中国公益新闻网)”的新闻稿件和图片作品,系我方转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
3、如因新闻稿件和图片作品的内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在15个工作日内告知我方。
4、联系方式:中国公益新闻网 电话:010-57256752 电子邮件:450952431@qq.com