讓微生物燃料電池性能翻倍

　　你能想象這發(fā)生在一個25歲小伙子身上嗎?就讀于浙江工商大學環(huán)境科學與工程學院的研究生梁禹翔，巧妙地借助太陽光輔助提升微生物燃料電池的輸出性能，開發(fā)出了目前國際上該領域輸出功率最高、穩(wěn)定性最好的光電微生物燃料電池，相關成果在國際頂級期刊連發(fā)9篇學術論文，授權了6項國家發(fā)明專利，為該技術的工程化應用做出了突破性貢獻。

　　量變引發(fā)質變

　　這個1992年出生在浙江新昌的小伙子，戴著眼鏡，開朗隨和，盡管在全球頂級期刊連發(fā)了9篇學術論文，但給人的第一印象總是特別的斯文、有禮、謙遜。

　　2010年，梁禹翔進入浙商大環(huán)境工程專業(yè)就讀本科，2014年考上本校研究生，學的是環(huán)境科學與工程專業(yè)。在校七年，他記得環(huán)境學院逸夫樓有一張電梯文化圖——圖上講的是0.99的365次方和1.01的365次方的區(qū)別。“它告訴我：每天只比你努力一點點的人，其實最后會把你甩得很遠，而我們每天比別人多做一點，總會收獲數(shù)倍于別人的成果。”

　　微生物燃料電池，簡稱MFC，是十幾年前興起的一項能夠同時實現(xiàn)污染物降解與產(chǎn)電的技術，主要是由美國布魯斯·羅根、布魯斯·里特曼院士等研究發(fā)展推廣。傳統(tǒng)電池普遍利用鎳、鉻等劇毒重金屬為氧化還原劑，使用后難以處理，會產(chǎn)生嚴重的二次污染物。而現(xiàn)有的燃料電池則基本需要消耗氫氣和氧氣，成本極高。微生物燃料電池則是一種以無危害的電活性微生物為催化劑，以廢水中的有機物為氧化劑，無毒無危害，而且可以同時實現(xiàn)降污產(chǎn)能。盡管MFC相比傳統(tǒng)電池有眾多的優(yōu)勢，但相對較差的輸出性能仍舊限制了其實際應用。

　　微生物燃料電池的性能能不能在我們手里提升?這成為梁禹翔日思夜想的問題。他所在的課題組——浙江省固體廢物處理與資源化重點實驗室在電化學以及生物電化學降解方向具有多年的研究經(jīng)驗。在導師沈東升、馮華軍的指導下，梁禹翔一頭扎進了實驗室。

　　“做科研的過程就像‘懷孕’”

　　有人說，科學本身就是偉大的美，具有無窮的魅力。這種魅力使人鐘愛科學，樹立獻身科學的理想和信念;又使人甘愿摒棄安逸舒適，專心致志埋頭于實驗室里的工作。在梁禹翔眼中，研究過程中的每一步，都能給自己帶來滿滿的成就感。

　　在導師馮華軍和沈東升的悉心指導下，梁禹翔進行了很多實驗研究，從發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象到嚴謹分析再到實際應用，這樣的循環(huán)一直在持續(xù)。他相信很多同學跟自己一樣，“或許你已經(jīng)記不清自己查閱了多少篇文獻、重復了多少次實驗、修改了多少次論文，但你一定記得第一篇文章被接收、第一個專利被授權、第一個項目被驗收的時刻，很多做科研的前輩都稱呼這個過程為‘懷孕’，懷胎十月只為它的誕生，痛并快樂”。

　　經(jīng)歷了難以計算的嘗試后，終于，梁禹翔發(fā)現(xiàn)通過在陽極上構建光催化材料，使得MFC能夠利用太陽能加速微生物的降解速率，通過增強電子產(chǎn)生與轉移的效率，從而提高MFC的性能。

　　“機會只留給有準備的人”

　　3月23日，在浙商大2017屆研究生畢業(yè)典禮上，梁禹翔作為畢業(yè)生代表發(fā)言。校長陳壽燦在講話中特別提到，梁禹翔成功開發(fā)的光微生物燃料電池，同時解決了能源短缺以及環(huán)境污染兩大難題，他在環(huán)境、電化學及能源領域國際頂級期刊上發(fā)表9篇相關成果的論文，總影響因子達45，獲得眾多國際同行認可?，F(xiàn)場師生報以熱烈的掌聲。

　　據(jù)環(huán)境科學與工程學院書記鄭蘇法介紹，浙商大將科學嚴謹?shù)霓k學融入到培養(yǎng)學生的全過程中，激發(fā)學生“雙創(chuàng)”能力。在全國百支科技團隊中，唯一的環(huán)境團隊就來自該學院的“小平創(chuàng)新團隊”。從大一開始，53名專業(yè)老師至少每人帶一個創(chuàng)新項目，僅圍繞“小平創(chuàng)新團隊”就有10支衛(wèi)星小隊。像梁禹翔這樣有想法、有能力的學生，學校不但組建了學生科研項目，還提供了大量的科研基金支持。此外，學校各類獎學金也主要以各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果為評價標準，鼓勵學生自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

　　“首先必須比別人做得更多更快更高效，才能更早擁有足夠多的高質量論文，從而斬獲各類獎勵獎學金，最后別人才給出優(yōu)秀評價。因此，可以斷定所有的成功必定與前期的行動呈顯著正相關的關系，機會只留給有準備的人。”梁禹翔如是說。