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东华软件青年学者丨谭勇文:与微纳结构金属材料碰撞的“奇遇人生”

时间:2019-11-28 14:02 点击:

人物名片:谭勇文,国家高层次人才计划入选者,2138acom太阳集团“岳麓学者”,博士生导师。2012年获得上海交通大学材料学专业博士学位,随后赴日本东北大学原子分子材料科学高等研究机构从事博士后研究。近年来主要从事三维微纳结构金属功能材料及复合材料的设计、制备、复合及其应用研究,并取得了多项国际影响的研究成果。先后在Nature Commun., Adv. Mater., Energy. Environ. Sci.,Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater.等高水平SCI期刊发表相关论文20余篇,其中第一作者/通讯作者发表影响因子>20的6篇、影响因子>10的11篇。申请国家发明专利6项。获Nature China等科技媒体典型评价30余次。

将纳米多孔技术发挥其最大效用,开拓电催化水分解析氢的前景,让氢能更经济的利用在工业生产之中,这就是材料科学与工程学院谭勇文教授正在努力的方向。在今年四月份,他在《Nature》子刊,发表了纳米多孔金属化合物电催化研究工作。谭勇文沉浸在微纳结构金属材料这一隅天地之中,开启自己的“奇遇人生”。

跨越专业,只为追求心中热爱

从本科的物理专业到研究生天体物理方向,再到读博学习材料,谭勇文的每一步都走得与众不同。在上海交通大学读博士期间,谭勇文因为心中对材料学的热爱,自己又喜欢动手操作,于是他毅然决然地选择面对一个完全崭新的领域——材料学。

一切都是陌生的,没有专业基础,也没有接触过实验工作,进入材料学的谭勇文就像“火星撞地球”。他几乎每天晚上都要阅读大量文献,白天再投入到实验中。实验数据需要检测,于是自己联系其他地方,有时候甚至要花上四个小时来回,横跨大半个上海……他凭借着自己的毅力和热爱将学科差距一点点填满。

“喊做就做!”当谭勇文回忆起那段时光,眼中总是闪烁着坚毅的光芒,“因为我喜欢动手研究的感觉,我就一定要去尝试。人生不怕出错,就怕不尝试!”在日本学习研究时,即使是在下雪天,他也坚持提早到达实验室进行研究。

高效氢能开发作为一项前景广阔的可持续能源技术方向,一直以来都倍受业界内外瞩目。在高中化学课本里,实验室里电催化水分解析氢的条件,在实际大规模生产时是不经济、不具备可行性的。然而,如果在这一实验中,加入纳米多孔金属这一催化剂,那么水分解的反应会更高效,成本也更低。

如何让纳米多孔金属这一催化剂发挥其最大效用?“答案就藏在名称上。”谭勇文说,纳米指代“小”,“多孔”让金属与电解液的接触面积更大,它的活性就会更强,析氢效果更显著。谭勇文了解到,贵金属铂独特的电子结构使其在析氢反应中拥有高催化活性,但由于其价格昂贵,无法广泛运用于工业生产。于是谭勇文通过原子级工程,将单原子Pt嵌入催化剂纳米多孔硒化钴中,起到“1+1>2”的作用。“通过对催化剂的电子结构调节,可以增大金属与电解液的接触面,从而提高催化性能。”今年四月份,谭勇文团队在Nature子刊发表纳米多孔金属化合物电催化研究工作。

站在学生的角度来讲课

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2017年9月份,湖大迎来了2017级新生。同年,刚从日本回国加入2138acom太阳集团的“新生”谭勇文,也开始了自己在湖大的第一年教学生涯,讲授《专业进展》《材料工程基础》。

怎样使课程变得生动有趣,怎样让学生们觉得学着有用并对学科产生浓厚的兴趣?这成为了谭勇文需要挑战的难题。“我们都是从学生过来的”,谭勇文说,从前老师在课堂上讲材料特性和用途,学生们还是觉得这个材料和知识点离我们很远。“如果今天课程的内容是金属,我会把实验室研究的多孔金属带来看一看。”谭勇文说,将材料展示出来的时候,学生就会好奇这样的材料能做成什么?如何去应用?它的特性是怎么来的?“这样‘眼见为实’的讲课方式可以让学生们更加深入的了解材料的性质,激发他们对学科的兴趣”。

谭勇文的授课方式给材料科学与工程学院2017级本科生廖志彬留下了深刻的印象。“谭老师讲课时很注重互动,会在课桌间边走边讲课,为人也很幽默,大家都觉得很有趣。”廖同学还记得,当讲到陶瓷时,谭老师用日本的餐饮文化和饮食习惯讲日本常见的陶瓷刀,更清楚的讲述了陶瓷的特性。将知识带出书本,用热情照亮学生,这是谭勇文每天在做的事情。

“老师都这么拼,学生就更要努力呀”

谭勇文的“拼”是出了名的。“老师都这么拼,学生就更要努力呀。”谭勇文笑着说。彼时,实验室里的学生正在各自的位置上忙着。这句话对他来说,其实是一种反向激励——进步是相互的。学生跟上老师的节奏,老师也应该跟上学生。

当然,在硬性规定上,他也有自己的考虑。“我们做学生的时候难免有惰性,就像赖床一样,今天总想着比昨天多赖一会儿”,谭勇文看得很开。但他认为,做科研是需要连续性的,高效率的投入到科研中是十分重要的。学生们每天要固定投入时间在实验室中。尽管他形容自己是一个“严格”的导师,但有时,面对学生的个别小情况,他看在眼里,选择宽以待之。

“比起一板一眼,谭老师更希望我们具有能动性,积极投入到科研之中,”材料院博士生蒋康说,“当我们在写论文的时候,尽管课题组人很多,谭老师会一遍又一遍帮我们修改,给我们提出指导意见。”“热爱,投入,态度”,是谭勇文对学生的要求。他说,目标就是格局,学生们应该站的更高一点,看的更远一些。“站在山顶,你看到的世界更精彩。”

来源:学通社

学生记者:黎媛 刘若云

责任编辑:陈姣玉

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