正是在這樣的時代背景之下,由昭通學院化學化工學院應用化學專業多位本科學子組建的科研團隊,懷揣守護綠水青山的赤誠初心,勇擔服務生態發展的青春使命,以專業知識為根基,以科研創新為利刃,以產業落地為目標,深耕水環境功能材料領域,歷經無數個日夜的實驗探索、參數調試,成功研發出磁性多功能生物炭核心技術,以“磁炭雙清”之名,為重金屬與有機污染物同步高效治理,開辟出一條綠色高效、經濟可持續的全新路徑。
這項凝聚著青年智慧與科研匠心的創新成果,并非憑空而生,更非實驗室里的紙上談兵,而是扎根于真實的行業痛點、立足于基層的治理需求、服務于國家的生態戰略。團隊以來源廣泛、成本低廉、綠色可再生的農林廢棄物為基礎原料,將田間秸稈、林間枝丫、農業副產物變廢為寶,通過熱解活化工藝制備出具有豐富孔隙結構、巨大比表面積的多孔生物炭載體,為污染物吸附搭建廣闊空間;在此基礎上,采用共沉淀法精準負載Fe?O?磁性納米顆粒,賦予材料磁響應特性,突破傳統材料難以分離、難以回收的行業瓶頸;同時,通過化學接枝技術,將富含氨基、羥基等活性官能團的天然高分子殼聚糖,牢固嫁接于生物炭骨架表面,強化材料對重金屬離子的螯合能力與對有機污染物的吸附催化性能。三者有機融合、協同增效,構建出“Fe?O?磁核—生物炭載體—殼聚糖螯合層”三維多級功能結構,讓材料集強力吸附、高效催化、快速磁分離、循環再生四大核心優勢于一體。

“磁炭雙清”磁性多功能生物炭,如同一位全能而堅毅的水域衛士,潛入渾濁水體之中,以多重機制同步凈化污染。面對銅、鉻、鉛、鎘等重金屬離子,它憑借殼聚糖的活性官能團,通過配位螯合、離子交換、靜電吸附多重作用,將重金屬牢牢鎖定,吸附容量較傳統材料提升三倍;面對亞甲基藍、剛果紅、孔雀石綠、羅丹明B等頑固有機染料,它依托生物炭的吸附富集與Fe?O?的類芬頓催化效應,快速吸附并深度降解,亞甲基藍去除率突破95%,實現有機污染物的徹底礦化無害化;而在完成凈化之后,它又能憑借自身強磁性,在外加磁場作用下實現秒級分離回收,回收率超98%,循環使用十次以上,整體性能保持率仍超80%,徹底告別傳統材料流失、危廢產生、二次污染的難題。從經濟與生態雙重維度審視,這項技術更具顛覆性價值。以農林廢棄物為原料,實現資源高值化利用,契合“以廢治廢”的綠色理念;噸水處理成本較傳統方案大幅降低42%,全生命周期碳足跡減少68%,在降本增效、節能減碳、綠色循環方面優勢顯著,深度貼合國家“雙碳”戰略、“無廢城市”建設、鄉村振興與生態環境保護的多重政策導向。
這項創新成果的應用場景廣闊多元,覆蓋工業治水、市政提標、水體修復、飲用水安全四大核心領域。在電鍍、印染、化工、皮革等工業企業,它可直接處理高濃度復合廢水,助力企業實現達標排放與近零排放目標;在市政污水處理廠,它可作為深度處理關鍵材料,提升出水水質,推動中水回用,噸水處理成本再降0.8元;在受污染河流、湖泊、溝渠等水域,它可用于原位修復,快速降低污染物濃度,恢復水體自凈能力,重塑水生態平衡;在水源地與飲用水凈化環節,它可高效去除微量重金屬與有機污染物,筑牢群眾用水安全防線。在千億級規模的水處理剛性市場中,“磁炭雙清”以技術領先、成本可控、穩定可靠、綠色環保的綜合優勢,成為傳統水處理材料的理想替代品,市場潛力巨大,發展前景廣闊。
科研之路從無坦途,青年前行始終向陽。從扎根基層開展實地調研,走訪污水處理廠、工業園區、鄉村村落,掌握第一手污染數據與治理需求;到埋頭實驗室反復試驗,調試原料配比、反應溫度、制備工藝,攻克材料穩定性、吸附容量、回收效率等一道道技術難關;再到推動成果轉化、建設示范工程、構建商業模式,讓實驗室成果真正走向產業應用、服務社會民生,昭通學院清碳生物科技團隊以腳踏實地的行動,詮釋著新時代大學生的責任、擔當與創新精神。
日復一日的深耕實干,團隊依托這項創新成果,在創新創業計竟賽與高水平學科竟賽中多項獎勵,團隊的創新成果成功立項云南省大學生創新創業訓練計劃項目,相關研究成果已申請國家發明專利,他們將論文寫在祖國大地上,把科研融入生態保護中,以青春之力破解行業困局,以創新技術守護碧水清流,用一項硬核成果,展現了高校科研服務國家戰略、服務地方發展、服務生態建設的強大力量。

道阻且長,行則將至;行而不輟,未來可期。站在新的起點上,“磁炭雙清”項目將繼續以科技創新為核心引擎,以綠色發展為根本使命,持續推進技術迭代優化、生產規模擴張、應用場景拓展與商業模式完善。短期之內,完成中試基地建設與示范工程推廣,深耕西南區域市場;中期階段,建成萬噸級自動化生產線,搶占電鍍、印染等重點行業細分市場,推動產學研深度融合;長期布局,從西南走向全國,從國內邁向東南亞等國際市場,拓展土壤修復、空氣凈化、固碳增匯等多元領域,構建“水陸空”一體化污染治理產品矩陣,打造國內領先、國際知名的環保功能材料與生態治理綜合服務商。
以青春赴使命,以科創護山河;以微芒造炬火,以初心守碧水。昭通學院清碳生物科技團隊,將始終懷揣對生態環境的敬畏之心、對科研創新的赤誠之心、對社會發展的責任之心,以“磁炭雙清”技術為依托,以廢治廢、以技護水、以創新破局、以實干擔當,為破解工業復合水污染治理難題、筑牢長江上游生態屏障、守護一方清水綠岸、建設美麗中國注入源源不斷的青春動能,讓清水長流、綠意長存,讓青年科創之花,綻放在祖國的萬里山河之間。

責任編輯: 江曉蓓