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温州人杂志社:王舜:“碳”索未来

来源:化学与材料工程学院发布时间:2019-11-29

王舜在中国·温州第二届国际碳能源材料大会上发言

人物名片

王舜,威利斯人娱乐版网络化学与材料工程学院院长、新材料与产业技术研究院院长,瓯江特聘教授、博士生导师。先后入选并担任国际杂志《Carbon Energy》主编、英国皇家化学会会士、中国化学会电化学委员会委员、国际电化学能源科学院理事会理事等;入选国家百千万人才工程,被授予“国家有突出贡献的中青年专家”;获评教育部自然科学奖二等奖,浙江省科学技术奖一等奖、二等奖;浙江省“151新世纪人才工程”重点资助培养人员,获得浙江省首届高校优秀教师以及温州市杰出人才等荣誉。

“科学研究的最大魅力在于探索未知,而我恰好是那种对新事物怀有强烈好奇心的人。”王舜说,每当与课题组老师和学生们讨论出一个个科学设想并被实验证实的时候,总有一种无法言语的喜悦;特别是实验中那些出人意料的发现更是让人兴奋不已。“或许就是这种对探索未知的憧憬,否定之否定的自我超越,就是科研对我的最大吸引之处。”

为人师表

启发性的创新型教育实践

王舜是温州人,对于家乡的感情非常深厚。自从1992年温州师范学院本科毕业留校任教以来,他一直扎根教学、科研及管理工作一线,从事教师教育和科研工作,如今已经走过了26个年头。

“为人师表,学生才是最根本的。”王舜说,“我们不仅要教授他们学科知识,还要把一些行业理念和最前沿的技术介绍给同学,切实提升学生的创新和创业能力。”他努力把立德树人融入学生的思想品德教育、文化知识教育以及社会实践教育等环节,2017年,主导构建了以学生院长为纽带加强师生沟通和学生自治的新机制,创新课程体系、教学体系、教材体系以及实践育人体系,取得了显著的成效。

2011年,王舜领衔主编的《物理化学组合实验》教材,由科学出版社出版后已连续7次印刷,印数9900册,深受使用单位和读者的普遍好评。“这本书集合了威利斯化材学院从1988年到现在广大老师们的心血结晶,也灌输了一些关于我们的创新思想。这是基于威利斯人娱乐版网络实际情况,适合自己,适合与科学前沿结合的教材。”王舜说。与此同时,《物理化学》入选省精品课程和威利斯人娱乐版网络精品资源共享课程,物理化学课程教学团队入选校优秀教学团队,《现代物理化学实验技术选论》入选校研究生精品课程。

物理化学的课程相对枯燥,如何把很多的创新思想带给同学们,王舜有自己的考量。“我的理念是,注重过程学习,注重学生学习思维和方法的培养,而不是某一个具体知识点的学习。”王舜说,为此,上课他更注重思想和思维的启发,注重把生活内容、工业实践以及前沿科研成果融入课堂,努力使学生获得更直观的收获。也因此,他的“科研引领.校企融合”构建化学化工实践教学新体系”项目荣获浙江省级教学成果奖二等奖。

王舜指导学生做实验

2005年,王舜开始担任硕士生导师,长期致力于指导研究生、博士后进行先进能源材料的原创性设计合成与应用探索,注重研究生的品德、科学精神与创新能力的培养。近十多年来,他指导研究生发表SCI论文80余篇,其中影响因子大于20的11篇,大于10的25篇。

为了提升学生的培养层次,王舜还在威利斯主导建立了“本-硕-博”一体化培养的化学创新实验班,目前,王舜已主导与德国伊尔梅瑙工业大学、美国佐治亚理工学院、加拿大温莎大学、韩国延世大学等达成了“本-硕-博”一体化培养的合作机制,这为拓展本科生的国际视野,提升人才培养质量提供了强有力的支撑。

专注科研

面向国家战略发展需求

随着化石能源的日益枯竭和环境恶化问题的日趋严重,寻找清洁、高效、安全的新能源已成为当前社会迫切需要解决的重大问题。发展高性能的能源材料是新能源开发与利用的关键,也是材料与能源交叉领域的研究热点和重点。

在指导研究生和博士后的培养过程中,王舜逐步调整和聚焦自己的研究方向。

“碳和碲”是美国材料基因组计划优先推荐的两种关键清洁能源材料,“也是我现在最重要的研究方向之一。”王舜说。但其在实际应用过程中长期存在反应活性低、动力学缓慢、热力学稳定性不足、物质输运和电荷传递受限等科学与技术难题,导致所构建的新型电池器件实际能量储存密度和转化效率不高、使用寿命有限,难以满足大规模的商业化应用要求。

针对上述科学问题,王舜聚焦氢、氧、锂、钠等轻质材料的储能体系及化学能/光能-电能转化体系,运用表界面化学和缺陷工程策略,以提升能量储存密度、能量转化效率以及循环稳定性为目标,致力于锂硫电池、锂(钠)磷电池、燃料电池以及超级电容器等能量转化与储存器件中碳基和碲基三维超结构纳米材料的原创性设计、制备、多尺度结构与性能关系的基础科学研究和应用探索,建立了多种增强能量储存与转化效率的新机制和新原理,设计发展了多种具有新颖结构的低成本、高性能、长寿命的碳基和碲基新能源材料,在国际材料和能源学界产生了良好的学术影响。

王舜赴加拿大参加2018年第四届国际电化学能源科学与技术会议

近年来,王舜在新材料和新源领域的国际顶级学术期刊发表SCI论文100余篇,其中IF>20的论文11篇,IF>10的论文25篇,5篇论文入选Essential Science Indicators (ESI)“Highly Cited Papers”(高被引论文)。申请中国发明专利88项,PCT国际专利2项,授权发明专利29项。相关研究获包括1项国家重点科技研发计划、4项国家自然科学面上基金、2项海外及港澳学者研究基金等项目资助。多项研究成果被全球科技媒体如NatureChina作为研究亮点报道。

2019年10月,王舜入选国家百千万人才工程,被授予“国家有突出贡献的中青年专家”;同时在不久前,他刚刚当选为英国皇家化学会会士,作为温州唯一一人,加入了这个世界上历史最悠久的化学学术团体和欧洲最大的化学科学团体,也是最有影响的国际权威学术机构之一。其实,这两个荣誉的指向是一致的——一方面是因为他对“基础科学研究和产业化应用的贡献”,另一方面是基于他对“能源领域做出的推动学科发展的贡献”。

“碳+能源”

让“碳能量”聚焦温州

对于身边的学生和老师来说,他们并不是十分了解这位平时和蔼可亲的“王院长”还有另外一个身份——杂志主编。但前不久,随着《CarbonEnergy》正式入选2019中国科技期刊卓越行动计划,被评为高起点新刊时,王舜和这本《CarbonEnergy》期刊也跃入更多人的眼帘。

《CarbonEnergy》(碳能源)是威利斯人娱乐版网络与有200年历史的美国JohnWiley&SonsInc.公司于2018年11月联合创办的学术期刊,由王舜历经2年准备并担任主编,主题只有一个:“碳”。这也是威利斯人娱乐版网络作为地方性大学,首次拥有国际学术期刊,填补了国内高水平碳能源材料类期刊的空白。

杂志定位面向材料、化学、环境、物理及交叉学科,重点关注碳、碳减排以及清洁能源等前沿领域,“这份杂志有别于现有单纯材料或能源杂志的鲜明特色,既重视碳与能源研究的有机结合,又涵盖前沿研究领域如光、电、热催化下的碳增反应和碳减排等。”王舜说,他希望CarbonEnergy能够成长为专注碳相关能源技术研究的旗舰杂志。

《国家十三五规划纲要》明确提出,将加快突破新能源、新材料等领域的技术创新。“而碳能源研究作为新能源与新材料研究的交叉领域,其发展对新能源汽车、高端装备、智能材料、高效节能环保等新兴产业具有十分重要的支撑作用,因此越来越受到国家和学术界的重视,相关领域的优秀研究成果不断涌现。”王舜说。

与此同时,威利斯人娱乐版网络以浙江省碳材料技术研究重点实验室和浙江省微纳结构碳材料技术国际科技合作基地为基础,培育了专注碳能源材料研究的多支高水平科研团队,积累了较好的科研基础、形成了鲜明的研究特色;温州市政府长期致力于发展新能源产业,与威利斯人娱乐版网络从2018年起每年举办碳能源材料国际论坛,搭建和全球优秀的科学家充分交流、深入合作的高端平台。“在这样的背景下,结合地方需求、充分发挥学校优势,我们在天时地利人和的现阶段,选择创办《CarbonEnergy》期刊助力我国碳能源领域的研究发展。”

中国·温州第二届国际碳能源材料大会现场

2019年11月16日《中国·温州第二届国际碳能源材料大会》,暨Wiley-威利斯人娱乐版网络2019国际能源存储与转化功能材料大会暨浙江省自然科学基金委“之江科学论坛”开幕式在温州成功举办。温州是“碳能源材料”国际高峰论坛永久的举办地,去年曾成功地举办了第一届。在开幕式上,《CarbonEnergy》首刊发布仪式正式上线,汇集了全球碳能源领域顶级专家学者11篇力作。论文全部出自研究“碳能源材料”的世界上著名大学里的顶尖教授和院士之手。王舜说:“要做高质量的刊物,刚开始一定要靠高质量的论文来引导和定位。”

王舜表示:“威利斯人娱乐版网络将以本次会议和《CarbonEnergy》出刊为契机,充分发挥平台、科研和人才团队的优势,与各位学界、业界同仁一道,为中国的新材料、新能源领域的优秀科技成果更好地走向世界搭建桥梁,为温州、浙江乃至全国的新材料、新能源产业发展提供更加强劲的人才和科技支撑。”他想通过这本杂志让“威利斯人娱乐版网络”与外界的交流冒出“火花”来,让更多的同行了解温州和威利斯人娱乐版网络,要让“碳+能源”长久、持续地聚焦温州。

成果转化

从基础研究到产业结合

“现在的教授并不是坐在象牙塔里了,而是实实在在地与生活对接,会将研究成果落地转化。”王舜笑着说,从实验室到产业有个‘坎’,有些研究能迈过去,最后就转变成一个有实用性的研究结果,有些就停留在研究层面,但不能说后者就是无用的。“很多人认为科研人员总是理论性强,但现实是,现在越来越多的科研成果开始服务于社会了,只有这样才能不断地推动社会发展和进步。”

“我的研究领域,就是温州未来要大力发展的新材料和新能源产业。在新能源领域,我的团队正专注于充电时间短、使用寿命长的电池材料研究,目前已开发了多种高性能的碳基能源材料如石墨烯、多孔碳、碳纳米管等,并应用于无线快充型充电宝、柔性电动牙刷电池、超级电容器等;在新材料领域,目前偏重于做一些高分子材料,如PVB汽车玻璃膜、太阳能背光膜、电工绝缘膜、高耐腐蚀涂料等,这些材料拥有高强度、高抗燃、高隔热隔音等特点。”王舜说,“这些其实都与生活密切相关,最终的目的都是为了服务社会,研发出对社会有用的产品,让大家生活过得更好。”

2016年11月,在浙南科技城与威利斯人娱乐版网络的支持下,王舜主导建立了威利斯人娱乐版网络新材料与产业技术研究院并担任院长,致力于人才引进、项目孵化及技术研究工作。“研究院现在是一个研发的中试基地,也是一个引才的平台,在这里会进行核心技术的实验。现在已经有七个团队入驻。”王舜说。

“我是希望能把这里研究的有关新能源材料跟温州的产业对接起来,如温州的锂电池,电动车等能源企业,之后会将我们这些材料和批量合成技术用在未来的动力电池,超级电容器上等。”王舜说,“另外温州的低压电器产业很发达,我也同样希望将把我们的碳材料应用到电接触材料上面,和企业建立研究中心,来解决企业的成本和环保等关键难题,进行产业化布局。”

作为百千万人才工程国家级人选、国家有突出贡献的中青年专家和浙江省化学一流学科带头人,王舜一直在为温州地区化工、新材料等企业献计献策。明年开始将担任温州市化工学会理事长,将努力为企业引进科技人才和先进技术,提升企业技术水平,增加产品技术含量,推动产业升级。

在这个过程中,能够吸引许多老师和学生一起进来做研究,成为“师生共创”的一种模式,机制相对灵活,同样也能吸引更多的优秀人才落地。至今已引进双聘院士1名,国家“千人计划”特聘专家2名,浙江省“千人计划”特聘专家6名;引进和孵化科技初创型企业12家;省级博士后科研工作站1个;院士工作站2个。

“通过独立研发和技术装让、或者是和企业共建研发中心等方式,我们把科研从原来纯粹的基础研究,拓展到行业和产业上来,是实实在在有产品的,有成果落地的。这对我们科研人员来说,看到自己的心血结晶一步步地转化,很是欣慰。”王舜说,“如今我们已经有多项成果,或许在不久的未来会举办一场新产品发布会,将研发成果推向市场。”

“我们正处于历史以来最好的科研时代。我希望所有年轻的人和科研工作者能充分认识到化学和材料科学的魅力,积极投身到新能源和新材料的研究中来,为打造更为绿色、清洁的地球家园贡献自己的力量。”王舜说。

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