玉林80后学者带领团队 揭开“零碳”制造梦想一角

庞元杰教授，是我市玉州区南江街道镇忠社区庞屋屯人，出生于1984年。据了解，他自小跟父母在南宁生活。在南宁26中读书时，对数学、物理等科目极感兴趣。后留学加拿大。2012年，获加拿大维多利亚大学电气工程系博士学位后，先后在美国密歇根大学药学院和加拿大多伦多大学机械学院与电气工程学院任博士后研究员。2018年开始，在华中科技大学光学与电子信息学院担任教授，同年入选国家级人才计划。

8日中午，记者通过电话采访，了解庞元杰和他的团队揭开“零碳”制造梦想一角背后的故事。

历经重重难关

实验成功后却被《科学》杂志拒稿

“这是团队的力量，不是我个人的成绩。”8日中午，记者拨通庞元杰的电话，祝贺他取得的科研成就时，他一再强调，“这是团队共同努力的结果”，并多次提到团队成员在其中发挥的巨大作用。

“其实，我们的这项科研一开始并不顺利，一启动就遇到很多困难。”庞元杰说，他的团队历时4年，才成功以二氧化碳为原料高效制备醋酸，让“零碳”制造变成了现实。这个过程所历经的磨难，是常人很难想象的。要知道，这项技术的前期研究在国外，归国后，“连实验设备都没有。”

“可以说，我们团队是凭着意志来完成这项科研的。”庞元杰说，没有所需的高压强实验设备，就自己研发。设备完成搭建后，仍没能正常进行试验，甚至连复现前期在国外完成的常压实验结果都有困难，更别说期待高压下性能的提高了。庞元杰带领团队对实验环境进行了彻底的摸排，甚至连“实验楼地线没有完全接地”之类的问题都摸排出来了。“那段时间每一个人内心都很焦急，但又有极大的内生动力将问题解决好。”

“到了选择合适的催化剂时，又是一道难关。”庞元杰回忆起整个研发的过程，语调中还透着几分疲惫。他说，实验成功后，所有的团队成员都很兴奋，以为大功告成了。然而，当他们投稿给《科学》杂志后，却很快被拒稿了。

怎么回事呢？2021年转投给《自然》杂志后，才知道答案。审稿专家提出问题所在：“实验稳定性不够。”“那时，我们的试验稳定时间仅为15个小时。”原来，要做的还有很多。好在，团队都是年轻人，不怕苦，不怕累。在庞元杰的带领下，团队成员又投入不断重复的试验中。

一次次的努力

实验连续稳定性最终维持820小时破世界纪录

重新开始后，庞元杰带领团队调整设备、优化催化剂选择、更加精细地进行实验。“经过一系列努力，我们终于将稳定性提升至50小时。”他说，大家再次感受到了胜利的喜悦。但是，当他们再次投稿给《自然》杂志时，审稿专家再次泼来了一瓢冷水：“50小时还不够，因为相关领域科学家已经发表文章，能够连续500小时保持乙酸生成率50%以上了。”　

没关系，不行就继续再来。“我们继续调整设备、优化催化剂选择、更加精细地进行实验。”好在，所有的付出都没有被辜负。很快，庞元杰团队的“限制二碳吸附基团构象完成一氧化碳向乙酸盐电还原”实验连续稳定性突破了200小时。

“继续，不要停下来！”庞元杰知道，行百里者半九十的道理，只要还没成功，就要继续前行。他叮嘱科研人员“一定要让设备继续跑下去！”突破300小时、400小时、500小时！成功在向庞元杰的团队招手。“我们刷新500小时的世界纪录后，为了避免被人为中断，特地给实验室进行了‘设防’。”庞元杰团队在实验室门上贴上纸条：“正在进行重要实验，恳请暂缓其他实验。”

终于，经历了一段时间的紧张运行后，实验在“820小时”这一节点停了下来。他们在选择性、能量转化效率、稳定性上大幅刷新世界纪录。不过，庞元杰似乎还有遗憾。他说，停下来的原因不是实验本身的问题，而是一个柱塞泵滤网堵了，“可能柱塞泵的制造厂商也没考虑到，居然需要让泵连续、高压运转那么久。”

2023年春节前，庞元杰团队收到了《自然》杂志的录用通知。“那一刻，紧绷了整整4年的神经才放松了下来。”庞元杰说。

为什么“盯上”二氧化碳？

因为有一个实现“零碳”的梦想

为什么“盯上”二氧化碳？说起来，那还是庞元杰在大学时追求的一个梦想。

读大学时他了解到，工业革命以后，如何应对以二氧化碳为代表的温室气体排放成为了人类面临的一个棘手问题。“以往的一些研究者也开展过针对二氧化碳的利用，但大多是单向利用，比如汽水饮料中的二氧化碳，人喝下去后，打个嗝又释放出来，大多未能达到零排放和循环利用的目标。”他当时就想：能否以更先进技术电解二氧化碳，获得人类需要的生产生活资源，从而变废为宝、循环利用，真正实现“零碳”？

2018年回国后，庞元杰在过往研究的基础上，创新方法手段开展“零碳”制造技术研究。“我们团队以‘零碳’制造为目标，从醋酸开始着手，使用清洁可再生电能不仅让生产醋酸的过程中不产生二氧化碳，还能够消耗二氧化碳制备醋酸。”他说，他们的这项科研成果，将可以摆脱对以农作物为原料生产乙醇的依赖，减少对土地和粮食的资源消耗，使乙醇能够更大范围地应用于清洁能源。

谈及未来，庞元杰表示，他们团队将利用研究出来的技术，让二氧化碳在医药、燃料、化工原料的生产过程中得到更广泛的应用。（记者 王耀前）

原标题：历时4年，经过重重难关，以二氧化碳为原料高效制备醋酸，打破多项世界纪录——玉林80后学者带领团队 揭开“零碳”制造梦想一角