推動非金屬礦業(yè)升級促進光催化材料應用
——記中國地質(zhì)大學（北京）材料科學與工程學院副教授杜高翔

□ 劉有婷

杜高翔在2019年粉體表面改性技術(shù)高級研修班授課

非金屬礦作為我國礦產(chǎn)資源的重要組成部分，是我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計，到2016年年底，我國已發(fā)現(xiàn)非金屬礦產(chǎn)95種，探明有儲量的非金屬礦產(chǎn)93種，大部分已開發(fā)利用；全國非金屬礦企業(yè)約5.66萬個，非金屬采掘業(yè)總產(chǎn)值約2382億元。因此，非金屬礦的合理開采、規(guī)劃利用，對我國的國民經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。

前途是光明的，但道路是曲折的。正如我國整個礦業(yè)行業(yè)普遍存在的“既有世界上最先進的技術(shù)工藝，又有世界上很落后的技術(shù)工藝”一樣，目前我國的非金屬礦行業(yè)從總體上來看，還處于中低端的發(fā)展水平。集約化、規(guī)?；蛔悖瑖H競爭力不強，不利于生態(tài)文明建設等弊端，讓我國非金屬礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著極大困境。為了給這一領(lǐng)域的研究尋找出路，中國地質(zhì)大學（北京）材料科學與工程學院副教授杜高翔一直在努力。他多年來堅守在新型礦物材料、礦業(yè)固體廢棄物的深度回收與利用、新型環(huán)境材料等方面的研究中，推進研究成果產(chǎn)業(yè)化、創(chuàng)辦行業(yè)網(wǎng)站、公司以及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，步步前行，不知不覺已10多年之久。如今，他仍在為心中的理想鍥而不舍地奮斗著。

堅定信仰，做社會需要的科研

清代學者金纓編著的《格言聯(lián)璧·學問》曾言：“志之所趨，無遠弗屆，窮山距海，不能限也。”這句話的意思是志向所趨，沒有不能達到的地方，即使是山海盡頭，也不受限制。而杜高翔對科研理想的篤定與堅持，恰巧是對這句話的最好詮釋。

1993年9月，杜高翔以優(yōu)異的成績考入內(nèi)蒙古工業(yè)大學化學工程系硅酸鹽工程專業(yè)，并順利獲得了工學學士學位。本科畢業(yè)后，杜高翔就走入了社會，并先后在大同水泥廠、北京華昊海青石膏板廠從事產(chǎn)業(yè)一線工作。多年在企業(yè)的工作經(jīng)歷讓杜高翔積累了一定的產(chǎn)學研經(jīng)驗，但同時他卻發(fā)現(xiàn)，工廠每天朝八晚六的工作不適合自己。因此，他決心辭去這份工作，回到大學校園繼續(xù)深造。

2000年9月—2006年2月，杜高翔分別在北京工業(yè)大學材料學專業(yè)、中國礦業(yè)大學（北京）環(huán)境工程專業(yè)就讀，并獲得碩士及博士學位。在從事研究工作的日子里，杜高翔切實感受到了科學研究的神圣，雖然有時候在實驗室中也會遇到一系列困難，但是他十分享受在科研當中思想的碰撞，他經(jīng)常早上七點就來到了實驗室，晚上十點才回到宿舍，并從未覺得疲倦?！澳菚r候我就覺得，終于找到了自己喜歡做的事情?！倍鸥呦枵f道。

攻讀碩士、博士學位期間，杜高翔在非金屬礦深加工和固體廢棄物資源化利用技術(shù)研究中不斷前行。特別是在博士期間，他深入到石棉尾礦的資源利用研究中積累了豐富的經(jīng)驗。博士畢業(yè)后，杜高翔有幸加入中國地質(zhì)大學（北京），從事教學與科研工作。在這期間，他又在中國地質(zhì)大學（北京）和河北清河耐火材料有限公司博士后工作站進行博士后研究，對巖石學、礦床學、礦物學專業(yè)進行了學習，奠定了自己廣闊的科研視野。

行業(yè)的發(fā)展之困和科研成果要發(fā)揮實際作用的思考，促使杜高翔決心創(chuàng)辦非金屬礦行業(yè)門戶網(wǎng)站——中國粉體技術(shù)網(wǎng)并牽頭成立了中國綠色建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟全國非金屬礦專委會，以求從產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)人才培養(yǎng)角度促進非金屬礦行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。他旗下的北京依依星科技有限公司與工信部人才交流中心合作，在全行業(yè)專家的支持下，在非金屬礦精細加工技術(shù)方面為行業(yè)企業(yè)和研究院所培訓專業(yè)人才，至今已經(jīng)開展近20次，先后培訓人才600余人次。在賀州、盱眙等非金屬礦產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)牽頭組織和召開中國非金屬礦產(chǎn)業(yè)高峰論壇，邀請各方精英就非金屬礦、礦物材料行業(yè)的現(xiàn)狀、問題和發(fā)展對策進行探討，對技術(shù)研發(fā)成果進行交流。“希望相關(guān)網(wǎng)站以及聯(lián)盟的成立能給行業(yè)打開一個通道，通道打開了，就能夠帶動行業(yè)更快地發(fā)展?！倍鸥呦枵f。

不畏艱難，推進光催化材料產(chǎn)業(yè)化

科研道路上，杜高翔跌跌撞撞，不斷嘗試，他心中只有一個目標：做對當下社會有用的科研。目前，人們的生活水平日益提高，但是在我們生活的周圍卻存在著一系列環(huán)境隱患，隨著全球工業(yè)化進程的加速，環(huán)境治理已受到世界各國的廣泛重視。在杜高翔看來，美好生活的標準除了衣食無憂、適當娛樂，還應當營造一個良好的生活環(huán)境，讓更多人免受環(huán)境以及材料污染的侵害。近些年來，他將研究的重點放在新型礦物材料、礦業(yè)固體廢棄物的深度回收與利用、新型環(huán)境材料等方面，特別是在光催化材料的工程應用中取得了一系列成果。

近年來，政府在環(huán)境治理方面投入了巨大的人力、物力和財力，為環(huán)境凈化材料和環(huán)境凈化技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)化提供支持，作為一種高效、低能耗、潔凈、無二次污染的技術(shù)，光催化技術(shù)及其相關(guān)材料就占有重要的地位。目前，雖然國內(nèi)研究光催化技術(shù)的學者有很多，但遺憾的是，鮮有學者將這項技術(shù)真正地推向產(chǎn)業(yè)化。為了實現(xiàn)高效光催化材料在室內(nèi)、車內(nèi)空氣凈化中的真正規(guī)?；瘧茫鸥呦桧斨鄙儋Y金、技術(shù)不夠成熟等多方面的壓力，成立了山西依依星科技有限公司，專門致力于納米光催化材料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。該項目歷經(jīng)3年多建設，終于實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。

“在太陽光下，通過我們所研發(fā)的材料能將室內(nèi)的有機污染物分解掉，同時還要保證這一材料的環(huán)保清潔生產(chǎn)，這是一項很有挑戰(zhàn)的工作?！倍鸥呦枵f。從2006年—2011年，歷時5年的探索開拓，杜高翔最終成功研制出了一款用于室內(nèi)、車內(nèi)去除有機污染物的納米光催化劑——“潞潔”牌納米光催化劑。

這款光催化劑是以多孔粉體為載體負載納米二氧化鈦，并經(jīng)過對二氧化鈦的摻雜制得的，經(jīng)中國建筑材料科學研究院測試中心檢測證明，其在可見光下甲醛降解率大于80%，持續(xù)降解率大于70%；甲苯降解率大于50%，持續(xù)降解率大于35%。

團隊合影

這款光催化劑應用范圍廣泛，不僅可以用于室內(nèi)建筑涂料面漆、硅藻泥、墻紙、窗簾布藝等家用產(chǎn)品中，還可以在裝修時摻加到購買的面漆中攪勻使用。原則上，在室內(nèi)任何陽光照耀得到的材料表面使用，都具有去除空氣中有機污染物的效果。目前杜高翔帶領(lǐng)團隊研發(fā)的這款產(chǎn)品正在廣泛推向市場。

育人不倦，心系行業(yè)發(fā)展

走得再遠，也未曾忘記自己為什么出發(fā)。從事科學研究及產(chǎn)業(yè)化探索，本身就十分具有挑戰(zhàn)性，一路走來，杜高翔也曾經(jīng)歷過無數(shù)的挫折。作為非金屬研究領(lǐng)域的一分子，他孜孜不倦投身于科研以及產(chǎn)業(yè)化工作之余，也將推動非金屬行業(yè)的發(fā)展作為自己肩上的使命，多年來，一刻都未曾懈怠。

“新時代的年輕學子的可塑性較強，老師一定要做好引領(lǐng)工作，如果將其今后的道路帶偏，那便會影響他一輩子。”杜高翔說。在研究方面，他希望學生發(fā)揮主觀能動性，去偽存真，深入思考科研問題的本質(zhì)，除此之外，他還鼓勵學生了解行業(yè)發(fā)展，加強研究與行業(yè)的結(jié)合度，不能閉門造車，要通過認識與實踐來引領(lǐng)創(chuàng)新。至今，杜高翔已成功培養(yǎng)碩士生40余名。

獨立思考、苦苦探索，是每一位科研人必經(jīng)的旅程。為了非金屬行業(yè)的發(fā)展，杜高翔除了開展日常的科研以及產(chǎn)業(yè)化研究之外，他還會前往全國各地開展行業(yè)服務，有時候10天的時間，他的腳步就能遍及五六個省、七八家單位。雖然辛勞，但他卻自得其樂。杜高翔常說：“小鳥敢落在樹枝上，不是相信樹枝不會折斷，是相信自己會飛。”而他也堅信，只要不斷努力下去，非金屬礦和礦物材料行業(yè)必定會煥發(fā)勃勃生機，他們研發(fā)的納米光催化材料也會更好地應用于室內(nèi)空氣質(zhì)量治理并服務于人們的健康生活。