媒體報(bào)道：

朱君江的綠色科研

在剛剛過去的這個(gè)冬天，一場(chǎng)席卷大半個(gè)中國(guó)的霧霾天氣，令國(guó)人嘗到了大氣污染的苦澀滋味，治理污染再次成為人們議論的焦點(diǎn)。這讓朱君江躍躍欲試。

朱君江是中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院教授，多年來致力于“綠色”催化劑的研究，2011年從德國(guó)馬普協(xié)會(huì)膠體與界面研究所回國(guó)后，他又馬不停蹄地組建了“環(huán)境催化與功能材料”實(shí)驗(yàn)室。

“我們實(shí)驗(yàn)室主要是通過催化的方法來解決環(huán)境污染方面的問題。”他說，“比如大氣中的氮氧化物就可以通過催化的方法進(jìn)行消除，從而減少并解決霧霾、酸雨等天氣的出現(xiàn)。”

“綠色”催化劑

日常生活中，很多事物都在發(fā)生著化學(xué)反應(yīng)，人體機(jī)能的代謝、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣的轉(zhuǎn)化、自然界中不易發(fā)覺的變化……這些反應(yīng)的過程有的被人所知，有的不被人所知，但科學(xué)證明，百分之九十以上的化學(xué)反應(yīng)都要有一種物質(zhì)參加，它可以使反應(yīng)速度加快，產(chǎn)率提高，但自身卻沒有消耗也不影響化學(xué)原理，這種物質(zhì)就是催化劑。某種意義上說，催化是化學(xué)工業(yè)的基石。

“綠色”催化是隨著綠色化學(xué)的興起而提出的。綠色化學(xué)是20世紀(jì)末崛起的一門新興學(xué)科,它的目的是依靠科技的發(fā)展，生產(chǎn)出產(chǎn)污系數(shù)最低而資源及能源消耗最少的產(chǎn)品，這種先進(jìn)的工藝技術(shù)，是從化學(xué)反應(yīng)入手，能根本上減少環(huán)境污染。

這個(gè)過程中，新的催化方法是關(guān)鍵。可以說,化學(xué)工業(yè)的重大變革、技術(shù)進(jìn)步大多都是隨著新的催化材料或新的催化技術(shù)而產(chǎn)生的,要發(fā)展環(huán)境友好的綠色化學(xué),就要大力發(fā)展綠色催化技術(shù)。

在汽車尾氣污染日益成為全球性問題的今天，人們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)問題，創(chuàng)造了很多種控制尾氣污染的方法,其中，汽車尾氣凈化催化劑，在有害有毒的NO、CO、CH4轉(zhuǎn)化為對(duì)身體無害的物質(zhì)時(shí)具有重要作用。

朱君江早就對(duì)這一領(lǐng)域展開了研究，2005年，從中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所博士畢業(yè)后，他就在福州大學(xué)化肥催化劑國(guó)家工程研究中心潛心從事汽車尾氣排放污染物消除的研究。之后又在葡萄牙波爾圖大學(xué)從事活性炭負(fù)載貴金屬催化劑上分子氧對(duì)液相醇類的選擇氧化方面的研究。

貴金屬催化劑是目前較流行的汽車尾氣凈化催化劑,但貴金屬價(jià)格昂貴,又容易發(fā)生中毒,還可能對(duì)環(huán)境造成二次污染,因此尋找新型催化材料部分或全部替代貴金屬已成為必然趨勢(shì)。

朱君江對(duì)這一趨勢(shì)有著清醒的認(rèn)識(shí)，2009年在德國(guó)馬普協(xié)會(huì)膠體與界面研究所/柏林工業(yè)大學(xué)作博士后研究工作期間，他以實(shí)際主持人身份申請(qǐng)獲得了德國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金，以含氮高分子炭材料作為催化劑來研究NO的分解反應(yīng)。NO是尾氣排放的污染物之一，對(duì)環(huán)境和人類都有很大的傷害。

這項(xiàng)研究的突破在于，朱君江首次利用無金屬的含氮炭材料來研究對(duì)NO的分解反應(yīng)。這類材料的表面堿性可促使NO的分解，避免了金屬氧化物催化劑上NO分解產(chǎn)生的原子氧脫附時(shí)所需要的苛刻條件，得到了一種新的以高分子碳氮化物為基體的NO分解催化劑，具有很好的創(chuàng)新性。項(xiàng)目的研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際知名雜志Chemical Communications上，得到了廣泛的關(guān)注，論文被多次引用。

顯然，這項(xiàng)成果的重要貢獻(xiàn)在于，它為制備綠色、便宜、可持續(xù)發(fā)展的NO分解催化劑提供了一個(gè)新的選擇和路徑。

“綠色”實(shí)驗(yàn)室

2011年7月，朱君江被中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院聘為教授。帶著新成果回來的朱君江作為主要負(fù)責(zé)人組建了“環(huán)境催化與功能材料”實(shí)驗(yàn)室。

朱君江說，“綠色”是這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)和目標(biāo)。經(jīng)過一年多的建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室擁有了一系列用于催化反應(yīng)的裝置——催化反應(yīng)評(píng)價(jià)裝置、Agilent 7890氣相色譜儀、帶真空烘箱和管式爐等，并凝聚了一批專業(yè)人才。他們有一個(gè)共同的目標(biāo)：通過催化的方法來解決環(huán)境保護(hù)方面的問題，比如氮氧化物的消除，醇類的“綠色”氧化，廢水中有機(jī)染料的消除等。

目前，實(shí)驗(yàn)室正在開展的研究有：高分子碳氮化物上NO的有氧催化分解及其反應(yīng)機(jī)理，負(fù)載型氧化物催化劑的制備及其催化性能研究，具有高比表面及不同形貌碳氮化物的制備及其催化性能，小粒徑、高分散負(fù)載貴金屬催化劑的制備及其催化性能研究等。其中一些成果已經(jīng)投稿到國(guó)外期刊雜志并正在申請(qǐng)專利。朱君江希望通過對(duì)上述系列課題的研究，最終開發(fā)出一類能用于對(duì)尾氣凈化或者分子氧對(duì)醇類的選擇氧化反應(yīng)的實(shí)用催化劑體系。

今年年初，實(shí)驗(yàn)室正式啟動(dòng)了以朱君江為主持人的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目——高分子碳氮化物上NO的有氧催化分解及反應(yīng)機(jī)理。

“項(xiàng)目主要是以之前在德國(guó)的工作為基礎(chǔ)，進(jìn)一步深入研究高分子碳氮材料上NO的分解反應(yīng)及其機(jī)理。”朱君江說。以高分子碳氮化物作為NO分解催化劑目前還沒有其他研究小組有過報(bào)道，對(duì)如何關(guān)聯(lián)碳氮化物的結(jié)構(gòu)和表面性能與NO分解活性之間的關(guān)系因而還有很大的研究潛力，特別是如果能開發(fā)出一類對(duì)NO分解具有實(shí)際應(yīng)用的碳氮化物將具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

之所以稱之為“綠色”，是因?yàn)?ldquo;一方面碳氮化物來源豐富，價(jià)格便宜；另一方面，碳氮化物是一類高分子化合物，其后處理簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是一類‘綠色’的催化劑，具有很好的可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Α?rdquo;

這類催化劑目前在朱君江的實(shí)驗(yàn)室主要用于兩個(gè)方面：一是作為催化劑催化消除氮氧化物，二是作為載體制備具有高活性、高選擇性和高分散的負(fù)載貴金屬催化劑用于醇類的“綠色”氧化反應(yīng)。最終的目的就是用這類高分子材料替代目前用于催化反應(yīng)的那些對(duì)環(huán)境有害的催化劑，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

“綠色”好心情

當(dāng)初，在報(bào)考研究生時(shí)，“環(huán)保催化”這個(gè)專業(yè)一下子就吸引了朱君江的目光。十多年過去了，如今的他在這條道路上似乎走得愜意而又自在，朱君江說，那時(shí)因?yàn)樗麑W(xué)會(huì)了用一顆寧?kù)o的心來做科研和教學(xué)生。

像很多年輕的科研工作者一樣，朱君江也曾經(jīng)以年輕人特有的熱情想去嘗試每一件事，到最后什么結(jié)果都沒有得到，在信心受到重創(chuàng)之時(shí)，朱君江最感謝的人是他的老師楊向光研究員和吳越研究員，他們說的“做科研，要靜下心來”，使他受益終身。

逐漸地，朱君江學(xué)會(huì)了結(jié)合實(shí)驗(yàn)提出自己的觀點(diǎn)，學(xué)會(huì)了選擇正確的研究方向，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持，還記得第一篇論文他堅(jiān)持了將近一年的反復(fù)修改才完成。這些經(jīng)歷使他相信，只要能靜下心來，學(xué)會(huì)了用正確的方法去做科研，任何困難都可以解決。

如今，身為老師的朱君江也希望在講臺(tái)上把他對(duì)環(huán)保催化的熱情傳遞給更多的年輕人，讓更多人投入到這個(gè)行業(yè)中，分享這項(xiàng)“綠色”事業(yè)的快樂。

《無機(jī)化學(xué)》、《無機(jī)功能材料》在朱君江的課堂上并不像想象中那么枯燥，事實(shí)上，朱君江是一個(gè)很受學(xué)生歡迎的老師，因?yàn)樗�年輕而知識(shí)淵博，親切而富有活力。他在課堂上總是能做到收放自如，該講什么、不該講什么，他都心中有數(shù)，而這背后是他認(rèn)真對(duì)待每一堂課，認(rèn)真做好每一次課前準(zhǔn)備。

他還善于結(jié)合具體的研究工作，給學(xué)生講如何將課本知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際科研中去，讓學(xué)生更有興趣地學(xué)習(xí)。作為碩士生導(dǎo)師，他最注重培養(yǎng)研究生獨(dú)立的綜合科研能力，讓他們能獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作儀器、記錄并分析數(shù)據(jù)以及學(xué)會(huì)如何撰寫科研論文。

工作中講究“靜”，而工作之余的朱君江卻是一個(gè)熱愛運(yùn)動(dòng)的人，羽毛球、乒乓球、籃球，他一項(xiàng)也不落下。

熱愛運(yùn)動(dòng)的人就是熱愛生活的人。保持一份“綠色”好心情，盡管每天很忙，但他樂在其中。

朱君江的綠色科研

本刊記者 肖 宇

在剛剛過去的這個(gè)冬天，一場(chǎng)席卷大半個(gè)中國(guó)的霧霾天氣，令國(guó)人嘗到了大氣污染的苦澀滋味，治理污染再次成為人們議論的焦點(diǎn)。這讓朱君江躍躍欲試。

朱君江是中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院教授，多年來致力于“綠色”催化劑的研究，2011年從德國(guó)馬普協(xié)會(huì)膠體與界面研究所回國(guó)后，他又馬不停蹄地組建了“環(huán)境催化與功能材料”實(shí)驗(yàn)室。

“我們實(shí)驗(yàn)室主要是通過催化的方法來解決環(huán)境污染方面的問題。”他說，“比如大氣中的氮氧化物就可以通過催化的方法進(jìn)行消除，從而減少并解決霧霾、酸雨等天氣的出現(xiàn)。”

“綠色”催化劑

日常生活中，很多事物都在發(fā)生著化學(xué)反應(yīng)，人體機(jī)能的代謝、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣的轉(zhuǎn)化、自然界中不易發(fā)覺的變化……這些反應(yīng)的過程有的被人所知，有的不被人所知，但科學(xué)證明，百分之九十以上的化學(xué)反應(yīng)都要有一種物質(zhì)參加，它可以使反應(yīng)速度加快，產(chǎn)率提高，但自身卻沒有消耗也不影響化學(xué)原理，這種物質(zhì)就是催化劑。某種意義上說，催化是化學(xué)工業(yè)的基石。

“綠色”催化是隨著綠色化學(xué)的興起而提出的。綠色化學(xué)是20世紀(jì)末崛起的一門新興學(xué)科,它的目的是依靠科技的發(fā)展，生產(chǎn)出產(chǎn)污系數(shù)最低而資源及能源消耗最少的產(chǎn)品，這種先進(jìn)的工藝技術(shù)，是從化學(xué)反應(yīng)入手，能根本上減少環(huán)境污染。

這個(gè)過程中，新的催化方法是關(guān)鍵。可以說,化學(xué)工業(yè)的重大變革、技術(shù)進(jìn)步大多都是隨著新的催化材料或新的催化技術(shù)而產(chǎn)生的,要發(fā)展環(huán)境友好的綠色化學(xué),就要大力發(fā)展綠色催化技術(shù)。

在汽車尾氣污染日益成為全球性問題的今天，人們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)問題，創(chuàng)造了很多種控制尾氣污染的方法,其中，汽車尾氣凈化催化劑，在有害有毒的NO、CO、CH4轉(zhuǎn)化為對(duì)身體無害的物質(zhì)時(shí)具有重要作用。

朱君江早就對(duì)這一領(lǐng)域展開了研究，2005年，從中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所博士畢業(yè)后，他就在福州大學(xué)化肥催化劑國(guó)家工程研究中心潛心從事汽車尾氣排放污染物消除的研究。之后又在葡萄牙波爾圖大學(xué)從事活性炭負(fù)載貴金屬催化劑上分子氧對(duì)液相醇類的選擇氧化方面的研究。

貴金屬催化劑是目前較流行的汽車尾氣凈化催化劑,但貴金屬價(jià)格昂貴,又容易發(fā)生中毒,還可能對(duì)環(huán)境造成二次污染,因此尋找新型催化材料部分或全部替代貴金屬已成為必然趨勢(shì)。

朱君江對(duì)這一趨勢(shì)有著清醒的認(rèn)識(shí)，2009年在德國(guó)馬普協(xié)會(huì)膠體與界面研究所/柏林工業(yè)大學(xué)作博士后研究工作期間，他以實(shí)際主持人身份申請(qǐng)獲得了德國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金，以含氮高分子炭材料作為催化劑來研究NO的分解反應(yīng)。NO是尾氣排放的污染物之一，對(duì)環(huán)境和人類都有很大的傷害。

這項(xiàng)研究的突破在于，朱君江首次利用無金屬的含氮炭材料來研究對(duì)NO的分解反應(yīng)。這類材料的表面堿性可促使NO的分解，避免了金屬氧化物催化劑上NO分解產(chǎn)生的原子氧脫附時(shí)所需要的苛刻條件，得到了一種新的以高分子碳氮化物為基體的NO分解催化劑，具有很好的創(chuàng)新性。項(xiàng)目的研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際知名雜志Chemical Communications上，得到了廣泛的關(guān)注，論文被多次引用。

顯然，這項(xiàng)成果的重要貢獻(xiàn)在于，它為制備綠色、便宜、可持續(xù)發(fā)展的NO分解催化劑提供了一個(gè)新的選擇和路徑。

“綠色”實(shí)驗(yàn)室

2011年7月，朱君江被中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院聘為教授。帶著新成果回來的朱君江作為主要負(fù)責(zé)人組建了“環(huán)境催化與功能材料”實(shí)驗(yàn)室。

朱君江說，“綠色”是這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)和目標(biāo)。經(jīng)過一年多的建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室擁有了一系列用于催化反應(yīng)的裝置——催化反應(yīng)評(píng)價(jià)裝置、Agilent 7890氣相色譜儀、帶真空烘箱和管式爐等，并凝聚了一批專業(yè)人才。他們有一個(gè)共同的目標(biāo)：通過催化的方法來解決環(huán)境保護(hù)方面的問題，比如氮氧化物的消除，醇類的“綠色”氧化，廢水中有機(jī)染料的消除等。

目前，實(shí)驗(yàn)室正在開展的研究有：高分子碳氮化物上NO的有氧催化分解及其反應(yīng)機(jī)理，負(fù)載型氧化物催化劑的制備及其催化性能研究，具有高比表面及不同形貌碳氮化物的制備及其催化性能，小粒徑、高分散負(fù)載貴金屬催化劑的制備及其催化性能研究等。其中一些成果已經(jīng)投稿到國(guó)外期刊雜志并正在申請(qǐng)專利。朱君江希望通過對(duì)上述系列課題的研究，最終開發(fā)出一類能用于對(duì)尾氣凈化或者分子氧對(duì)醇類的選擇氧化反應(yīng)的實(shí)用催化劑體系。

今年年初，實(shí)驗(yàn)室正式啟動(dòng)了以朱君江為主持人的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目——高分子碳氮化物上NO的有氧催化分解及反應(yīng)機(jī)理。

“項(xiàng)目主要是以之前在德國(guó)的工作為基礎(chǔ)，進(jìn)一步深入研究高分子碳氮材料上NO的分解反應(yīng)及其機(jī)理。”朱君江說。以高分子碳氮化物作為NO分解催化劑目前還沒有其他研究小組有過報(bào)道，對(duì)如何關(guān)聯(lián)碳氮化物的結(jié)構(gòu)和表面性能與NO分解活性之間的關(guān)系因而還有很大的研究潛力，特別是如果能開發(fā)出一類對(duì)NO分解具有實(shí)際應(yīng)用的碳氮化物將具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

之所以稱之為“綠色”，是因?yàn)?ldquo;一方面碳氮化物來源豐富，價(jià)格便宜；另一方面，碳氮化物是一類高分子化合物，其后處理簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是一類‘綠色’的催化劑，具有很好的可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Α?rdquo;

這類催化劑目前在朱君江的實(shí)驗(yàn)室主要用于兩個(gè)方面：一是作為催化劑催化消除氮氧化物，二是作為載體制備具有高活性、高選擇性和高分散的負(fù)載貴金屬催化劑用于醇類的“綠色”氧化反應(yīng)。最終的目的就是用這類高分子材料替代目前用于催化反應(yīng)的那些對(duì)環(huán)境有害的催化劑，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

“綠色”好心情

當(dāng)初，在報(bào)考研究生時(shí)，“環(huán)保催化”這個(gè)專業(yè)一下子就吸引了朱君江的目光。十多年過去了，如今的他在這條道路上似乎走得愜意而又自在，朱君江說，那時(shí)因?yàn)樗麑W(xué)會(huì)了用一顆寧?kù)o的心來做科研和教學(xué)生。

像很多年輕的科研工作者一樣，朱君江也曾經(jīng)以年輕人特有的熱情想去嘗試每一件事，到最后什么結(jié)果都沒有得到，在信心受到重創(chuàng)之時(shí)，朱君江最感謝的人是他的老師楊向光研究員和吳越研究員，他們說的“做科研，要靜下心來”，使他受益終身。

逐漸地，朱君江學(xué)會(huì)了結(jié)合實(shí)驗(yàn)提出自己的觀點(diǎn)，學(xué)會(huì)了選擇正確的研究方向，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持，還記得第一篇論文他堅(jiān)持了將近一年的反復(fù)修改才完成。這些經(jīng)歷使他相信，只要能靜下心來，學(xué)會(huì)了用正確的方法去做科研，任何困難都可以解決。

如今，身為老師的朱君江也希望在講臺(tái)上把他對(duì)環(huán)保催化的熱情傳遞給更多的年輕人，讓更多人投入到這個(gè)行業(yè)中，分享這項(xiàng)“綠色”事業(yè)的快樂。

《無機(jī)化學(xué)》、《無機(jī)功能材料》在朱君江的課堂上并不像想象中那么枯燥，事實(shí)上，朱君江是一個(gè)很受學(xué)生歡迎的老師，因?yàn)樗�年輕而知識(shí)淵博，親切而富有活力。他在課堂上總是能做到收放自如，該講什么、不該講什么，他都心中有數(shù)，而這背后是他認(rèn)真對(duì)待每一堂課，認(rèn)真做好每一次課前準(zhǔn)備。

他還善于結(jié)合具體的研究工作，給學(xué)生講如何將課本知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際科研中去，讓學(xué)生更有興趣地學(xué)習(xí)。作為碩士生導(dǎo)師，他最注重培養(yǎng)研究生獨(dú)立的綜合科研能力，讓他們能獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作儀器、記錄并分析數(shù)據(jù)以及學(xué)會(huì)如何撰寫科研論文。

工作中講究“靜”，而工作之余的朱君江卻是一個(gè)熱愛運(yùn)動(dòng)的人，羽毛球、乒乓球、籃球，他一項(xiàng)也不落下。

熱愛運(yùn)動(dòng)的人就是熱愛生活的人。保持一份“綠色”好心情，盡管每天很忙，但他樂在其中。

文章來源：《科學(xué)中國(guó)人》2013-6-18