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河大科学家故事 | 张治军:创新先行,步履不停探索纳米材料

作者:    日期:2023年12月22日    点击:[]

河南日报客户端2023-12-22 14:07:10

走进位于济源的河南大学纳米材料工程研究中心中试基地的车间,人们经常能看到一位身穿工装、头戴安全帽的老者,跟大家一起调试设备、讨论实验,他就是河南大学教授张治军,也是这个基地的建造者。“板凳甘坐十年冷,文章不做半句空”这句箴言赫然书写在河南大学校史馆里,也成为张治军坚守的科研信条。几十年如一日,他将科研写在祖国大地上,用奋斗推动纳米材料产业创新的脚步。

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从玉米地到中试基地,从零开始建平台

愚公移山,敢为人先。1998年,张治军在老师党鸿辛院士的指导下,决定尝试推动纳米材料的产业化发展。2003年,为了搭建桥梁推动实验室里的纳米材料科研成果转化成可工业化生产的工程应用技术,张治军毅然辞去河南大学化学化工学院院长一职,带领团队在济源的一片玉米地里从零开始,一砖一瓦盖起了纳米材料工程研究中心中试基地。

“夏天热得光着膀子干活,冬天冷得连水带盆冻得结结实实,没地儿吃饭就顿顿方便面,瓦工、泥工啥都干过。”回忆起那段激情岁月,张治军的眼里总闪烁着动人的光彩。亲手用水泥垒实验台,将木板锯开当床,张治军带领团队用一砖一瓦拼凑起简易的实验台和宿舍。没有空调的酷暑天,团队成员们热得不行,只能光着膀子,挥汗如雨;蝇虫多的夏日,早上醒来,满被窝的虫子,大家却因为白天的劳累浑然不觉。

二十个春夏秋冬,张治军带领团队顶着严寒酷暑,呕心沥血,逐步建成了占地五十亩,国内先进的纳米材料小试实验、中试实验、工程验证集成创新实验平台,形成了完善的“基础研究-技术开发-产业化”的科技成果转化体系,打通了纳米材料从科学研究向工程技术转化的“最后一公里”。

为了提高科技成果的转化速度和成功率,张治军团队还开展了新产品的应用技术开发、市场价格定位和技术服务等市场探索业务,可为技术受让企业提供成套的技术工艺包和初步市场,最大程度降低了技术转移失败的风险。

目前,中试基地拥有的100多项授权专利,已有26项实现了成果转化,利用河南大学原创技术孵化的企业有18家,推动了河南省成为纳米材料规模化制备与应用工程技术开发的高地。2019年,河南大学与济源产城融合示范区联合共建的“济源纳米材料产业园”在太行山下拔地而起。

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情系产业,用创新蹚出一条路

初次接触纳米润滑材料研究时,张治军直言:“这对我来说是一个很大的挑战。”具有润滑性能的纳米金属或金属化合物材料在润滑油中难以作为润滑油添加剂使用,张治军大胆尝试,用化学方法合成纳米颗粒,在颗粒由小到大的生长过程中,用油溶性化合物包覆在纳米颗粒表面,从而让这些颗粒在润滑油中稳定分散。

下定决心自己研发反应器,张治军从制作固—液反应器入手,潜心钻研纳米润滑材料的生产。一次又一次的现场实验,一个又一个无眠的夜晚,张治军带领团队发明的管线式微梯度乳化反应关键设备,终于实现了纳米杂化材料生产过程的微梯度传质传热,纳米润滑材料得以稳定大规模生产。

2020年1月,由张治军主持的“高性能节能抗磨纳米润滑油脂关键技术与产业化”项目摘得2019年度国家科学技术发明二等奖,实现了河南大学在国家“三大奖”上的新突破。

脚步不停,张治军在纳米材料研究的世界里不断挖掘,为国家创新高地和现代化河南建设贡献着自己的智慧力量。2022年,张治军勇于创新,把纳米材料与传统橡胶材料工艺相结合,对橡胶材料生产进行了大胆尝试。在中试基地,一条可实现从特种纳米二氧化硅到复合橡胶连续化生产的湿法混炼胶示范性生产线已建成并投入使用。

高性能纳米二氧化硅、纳米减阻增注剂等十余个系列,百余种纳米材料,攻克了一个又一个科研难题。将20nm、50nm、100nm球形二氧化硅投入小批量生产,更是推动了我国芯片产业链实现国产化,破解了我国高端电子封装制造“卡脖子”的难题。蹚出一条“上至原料、下至终极用户的全产业链之路”,张治军和他的研究团队仍然在路上。

心怀科研梦想,深耕创新沃土。在科技创新的道路上,张治军始终砥砺奋进、不断前行,致力于推动纳米材料研究的“实验室技术工程化、工程化技术产业化”,从高性能纳米润滑油材料到特种功能纳米二氧化硅再到橡胶材料,他跨过了一座座大山,助推工业生产,终成产业先行者。

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是严师也是灯塔,无言的爱滋养万千学子

张治军常对学生说:“我们干的不是一份职业,而是一份使命。”他对科研事业的执着追求,也滋养了河南大学的创新土壤,激励着一代科研人不断突破自我。

已年过花甲的张治军虽然常年在中试基地工作,但他每年仍坚持回河南大学校本部为本科生讲课。“主要是给他们讲一讲纳米材料的发展前沿和应用前景,传递一些科学研究的精神和理念。希望这些投身纳米材料研究的年轻人能坐得住冷板凳,终身与科研事业为伴。”张治军坚守着自己的科研事业,将奋斗融入自己的科研育人之路,为祖国积蓄明天的创新力量。

在教学工作中对学生严慈相济,教学方法灵活多变;对专业基础薄弱的学生因材施教,从文献调研、培养方案、实验方案入手全方面进行指导;和学生深入沟通交流,言传身教,他对工作的挚爱与拼搏深深影响着学生……张治军长期工作在教学第一线,爱生如子,如灯塔一般指引学生们在学术生涯中不断前进,逐步成长为新一代创新人才。

勤耕不辍科研路,精业笃行教学人。从教以来,张治军为国家培养了一批德才兼备的高层次教学科研骨干人才,他指导的同等学力硕士生薛孟军,其科研成果在国际顶级期刊Advancedmaterials发表;他的博士生赵彦保的科研成果在美国化学会杂志JournaloftheAmericanChemicalSociety,JACS发表。在科研育人的道路上,他孜孜不倦,始终没有停止前进的脚步,因育人工作成绩突出,他先后被评为“全国模范教师”和“全国优秀科技工作者”。

科研“开花结果”的背后,少不了苦坐“冷板凳”的坚守。从大学讲台到厂房车间,从实验室技术到产业化开发,40多年来,张治军走过了艰辛的历程,也创造了一个又一个辉煌。

在重大的人生选择面前,张治军总是将国家需要放在第一位,坚持不懈、迎难而上,这样的家国情怀贯穿了他的科研人生,也成为他攻克一个又一个技术难题的动力之源。在自己选择的道路上笃定前行,张治军正在用热爱与坚守继续开拓创新的版图。(通讯员 王文君 李娜)

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