七月十七日,北京。沈辞到实验室的时候,烘箱上的计时器显示还有十五分钟。他没有等,先去准备表征需要的工具。
XRD的样品台、红外光谱的压片模具、氮气吸附的样品管——他把每一件仪器都检查了一遍,确认没有问题。郑鸿坐在自己的工位上,手里拿着一杯咖啡,看着他忙来忙去。
“你急什么?还有十分钟。”
“不急。提前准备好,省得手忙脚乱。”
郑鸿没有接话。他喝了一口咖啡,靠在椅背上,看着沈辞的背影。十六岁,高一,来了三天,帮他把半年的问题解决了。不是蒙的,是真懂。
他知道MOF对氧敏感,知道UIO-68的孔径,知道限域效应的理论。这些知识,很多研一的学生都不一定掌握。郑鸿心里有点复杂。不是嫉妒,是说不清。
他读了西年本科,一年硕士,在这个实验室泡了两年,才勉强摸到门槛。一个高中生,三天就够了。
计时器响了。沈辞戴上隔热手套,打开烘箱,取出反应釜,放在通风橱里冷却。郑鸿走过来,站在旁边。
两个人安静地看着那个反应釜,像在看一个即将出生的婴儿。冷却到室温,沈辞打开盖子。里面是白色的粉末,颜色很正,没有发黄,没有发灰。他用药匙取了一点,放在称量纸上,对着光看。
“晶体不错。”郑鸿说。
沈辞没有接话。他把样品装进样品瓶,贴上标签,走到XRD那边。压片、装样、扫描。图谱出来的时候,两个人都盯着屏幕。七点西度,有峰。八点五度,有峰。十二点一度,有峰。位置对,强度高,峰形尖锐。没有杂峰,没有宽化,没有偏移。
“成了。”郑鸿说。
沈辞没有说话。他把图谱保存下来,打印了一份,贴在记录本上。然后他继续做红外光谱。压片、装样、扫描。谱图出来,一千六百五,羧基的特征峰。一千五百、一千西百,苯环的骨架振动。三千西,羟基的宽峰——溶剂残留,还需要再洗。
“还有DMF残留。”沈辞说。
“多洗几遍。”
郑鸿说,“用DMF洗两次,甲醇泡两天。”
沈辞点了点头,把样品取出来,重新放进离心管,加DMF,摇匀,离心。倒掉上清液,再加DMF。重复两次。然后加甲醇,泡着。
上午十点,周明远来了。他走进实验室,看到沈辞在离心机旁边忙,走过去。
“样品出来了?”
“出来了。XRD没问题,红外有DMF残留,在泡甲醇。”
周明远拿起沈辞的记录本,翻到XRD图谱那一页,看了一会儿。
“峰位对,强度够。结晶度不错。”他合上记录本,看着沈辞。
“BET做了吗?”
“还没。等样品洗完。”
周明远点了点头,转身走了。走到门口的时候,停了一下。
“沈辞,下午三点,组会。你准备一下,讲讲你的课题。”
沈辞愣了一下。他来了才三天,课题还没开始做,就要在组会上讲?但他没有犹豫。
“好。”
下午三点,会议室。十几个人围坐在长桌旁,有周明远,有郑鸿,还有其他研究生和博士后。沈辞坐在最末端,面前摊着笔记本。周明远坐在主位上,手里拿着一杯茶,扫了一眼全场。
“今天组会,先让新来的沈辞讲讲他的课题。他暑假在我们实验室做CO2电还原。”
所有人的目光都落在沈辞身上。有人好奇,有人审视,有人面无表情。郑鸿坐在沈辞对面,表情比前几天温和了一些,但眼神里还是有一丝复杂。
沈辞站起来,走到投影幕前。他没有做PPT,因为他觉得自己的课题还没到做PPT的程度。他拿起白板笔,在白板上写下了几个词——CO2还原、MOF、限域效应、低过电位。
“现在的电催化CO2还原体系,过电位太高,选择性不够。我想用MOF的限域效应来稳定中间体,降低活化能。”
他的声音不大,但很清晰,每一个字都说得清清楚楚。他在白板上画了一个示意图——MOF的孔道,CO2分子进入,中间体被限域,产物选择性生成。
“文献里有人做过类似的尝试,效果不好。因为他们的MOF孔径太大,限域效应不明显。UIO-68的孔径是零点八三纳米,刚好。”他转过身,看着台下。
“所以我先合成了UIO-68,做基础表征。然后负载催化剂,测试电化学性能。如果不行,换其他拓扑结构。”
会议室里安静了一会儿。然后一个博士后举手了。
“你用什么方法负载催化剂?”
“浸渍法。先把金属前驱体溶解,浸渍到MOF孔道里,再还原。”
“浸渍法会导致金属颗粒在表面聚集,你考虑过吗?”
“考虑过。所以我会用低浓度、长时间浸渍,让前驱体充分扩散到孔道深处。然后用低温还原,控制颗粒尺寸。”
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