材料化學(xué)創(chuàng)造無限可能

張瀚文/

初相識

報名英才計劃之初，我對學(xué)科方向只有一個模糊的想法——化學(xué)，隨著選拔一步步推進(jìn)，我對導(dǎo)師團(tuán)隊的了解也逐漸加深，最終選擇了山東大學(xué)郝京誠教授的膠體材料化學(xué)研究團(tuán)隊。

如今回想起來，我認(rèn)為當(dāng)初的選擇非常正確，在培養(yǎng)中收獲了許多，培養(yǎng)過程也讓我對自己的興趣有了更加具體、深刻的認(rèn)識。

加入團(tuán)隊后，導(dǎo)師對人員進(jìn)行了安排部署，將學(xué)員與博士生結(jié)對，讓大家暢想英才課程內(nèi)容，比如學(xué)術(shù)報告、實驗操作、室內(nèi)學(xué)習(xí)、戶外活動，形式雖然各異，但內(nèi)容精彩紛呈。同時，導(dǎo)師還帶領(lǐng)大家參觀實驗室，向我們展示了水溶膠和三相溶液，不僅解釋了其中的化學(xué)原理，還闡釋了各自的應(yīng)用前景，讓我對膠體材料化學(xué)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，開始渴望制備凝膠，對其進(jìn)行更為細(xì)致的探究。

學(xué)新知

在線上的英才活動中，我聆聽了導(dǎo)師作的“碳納米材料”專題報告，以及學(xué)長學(xué)姐圍繞近期研究方向的具體介紹，幫助我充分了解團(tuán)隊在膠體方面的研究進(jìn)度，也為下一步選擇適合的研究方向打下基礎(chǔ)。在團(tuán)隊成員的研究課題展示會上，我聽到了凝膠的相關(guān)介紹，對凝膠的基本知識、形成方式、不同凝膠目前的應(yīng)用等有了更加深入的了解，還學(xué)習(xí)到了導(dǎo)電凝膠的理論、應(yīng)用及表征手段。在此過程中，我發(fā)現(xiàn)自己對導(dǎo)電凝膠相關(guān)課題很感興趣，因此在接下來的獨立課題研究中，我與導(dǎo)師和學(xué)長學(xué)姐繼續(xù)交流、探討相關(guān)問題，進(jìn)行了更為細(xì)致深入的學(xué)習(xí)。

終實踐

暑假，終于有了走進(jìn)實驗室的機(jī)會，我開始實踐自己設(shè)計的導(dǎo)電凝膠課題。有了前期線上課程的積累和日常學(xué)習(xí)生活中的知識儲備，初次實驗進(jìn)行得較為順利。主要進(jìn)行了導(dǎo)電凝膠的制備，采用了3 種溶劑組合，分別為純水溶劑、純低共熔溶劑，以及水和低共熔溶劑的混合溶劑，并在此基礎(chǔ)上對其電阻性質(zhì)進(jìn)行測量與表征。

實驗過程中，我不僅學(xué)會了規(guī)范地移取微量溶劑、準(zhǔn)確地稱量藥品，還使用紫外線儀器進(jìn)行光引發(fā)聚合，利用電化學(xué)軟件進(jìn)行運動傳感測試，直接觀察了導(dǎo)電凝膠的物理性質(zhì)，間接測量了導(dǎo)電凝膠的電阻特性。在學(xué)姐的悉心指導(dǎo)下，我綜合運用了多種實驗探究方法，不僅補(bǔ)充了我的化學(xué)知識，也提升了我的實驗素養(yǎng)。

在國慶假期，我開展了導(dǎo)電凝膠機(jī)械性質(zhì)的進(jìn)一步檢測分析。所研究的導(dǎo)電凝膠樣本形狀分為條形與圓柱形，條形的用于研究導(dǎo)電凝膠的拉伸特性，圓柱形的用于研究導(dǎo)電凝膠的壓縮特性。

每組樣本中，1 份由低共熔溶劑與水按一定比例混合制備而成，另外1 份則完全由水作為溶劑制備而成。直觀上看，由混合溶劑制備的導(dǎo)電凝膠黏性更低、柔韌性略差、由水制備的導(dǎo)電凝膠黏性更好、柔韌性更強(qiáng)。

隨后，我繼續(xù)進(jìn)行壓縮性能的數(shù)據(jù)采集。第1 組樣本由于設(shè)定的壓縮速率過快，未能獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；檢測第2 組樣本時，我調(diào)整了壓縮速率，獲得了壓縮性能圖表。這個“小插曲”讓我明白，科學(xué)研究就是一個不斷試錯、不斷修正的過程，失敗后的反思與改進(jìn)是成功的源泉。

最終，在拿到完整的實驗數(shù)據(jù)后，通過對2 組導(dǎo)電凝膠壓縮性能及拉伸性能的綜合分析，發(fā)現(xiàn)由水制成的導(dǎo)電凝膠拉伸和壓縮性能更好，與之前的直觀感受一致。

向未來

回顧1 年的英才計劃培養(yǎng)經(jīng)歷，我聆聽過教授的線下講座，參與過導(dǎo)師的線上課程；參加了積累知識的寒假冬令營，也走進(jìn)了暑假實驗室；與小伙伴一起準(zhǔn)備萃取專題匯報，在學(xué)姐的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行了中期研究匯報……充實豐富的線上課題研討會更是讓我收獲頗豐、心滿意足。

感謝英才計劃1 年的培養(yǎng)，讓我得以發(fā)現(xiàn)自己對材料化學(xué)，尤其是導(dǎo)電凝膠領(lǐng)域的濃厚興趣，讓我對未來大學(xué)專業(yè)的選擇，以及畢業(yè)后的職業(yè)方向有了更清晰的目標(biāo)。我對于化學(xué)的研究才剛開始：校內(nèi)，我會繼續(xù)認(rèn)真學(xué)習(xí)化學(xué)知識，打下堅實的理論基礎(chǔ)；校外，我會堅持閱讀化學(xué)前沿文獻(xiàn)，發(fā)散思維進(jìn)行創(chuàng)新。我會時刻提醒自己，向著化學(xué)科研夢砥礪奮進(jìn)。

張瀚文

2022 級化學(xué)學(xué)科優(yōu)秀學(xué)員

就讀于濟(jì)南振聲學(xué)校，師從山東大學(xué)郝京誠教授，培養(yǎng)期間完成課題“不同溶劑導(dǎo)電凝膠的制備及性質(zhì)探究”。

獲第35、36 屆中國化學(xué)奧林匹克競賽（初賽）二等獎；參加廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院云上冬令營，獲得優(yōu)秀營員稱號；參加北京大學(xué)中學(xué)生化學(xué)研討營。