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让厨余垃圾转化成前沿新型材料 中国科大3学生获全国大奖

让厨余垃圾转化成前沿新型材料 中国科大3学生获全国大奖

○科大“碳仨小子”团队

家里吃剩的果皮、蔬菜等厨余垃圾能做什么?在科大学子的眼中,这些都是获得前沿新型材料的原料。

11月30日,记者从中国科大获悉,第二届全国大学生化学实验创新设计竞赛落下帷幕,童新阳、葛子健、刘煜超三名科大学子组成的“碳仨小子”团队获得特等奖,他们以科普形式,向大家展示了化学实验的趣味性,也让大家意识到像“碳量子点”这种前沿新型材料,其实在家中也可以轻松地制备。

一波三折 成团“碳仨小子”获佳绩

作为一场全国性的大学生学科竞赛,全国大学生化学实验创新设计竞赛经过前期各分赛区的选拔,共有全国高等院校的90支代表队入围总决赛。科大学子童新阳、葛子健、刘煜超三位同学组成的“碳仨小子”团队获得特等奖。

谈起参赛过程,“碳仨小子”团队组长、中国科大2019级少年班学员童新阳表示,“不论是组团,还是确定选题内容都是一波三折。”

“最初的团队并不是我们三个人。”童新阳说,去年其他三位同学为了这次比赛成立了小组,但随着疫情突然爆发,比赛遗憾地取消了。几位组员因为临近毕业,不得已退出了团队,只能重新找成员来“接力”。选题也是推翻了原来的,“刚开始我们想到了荧光材料,因为这种材料视觉效果很棒,我觉得会很有意思。”

“我们经过多次讨论,最终选择了碳量子点,它的合成过程十分绿色环保。”童新阳说,至此,团队的名称也正式改为了“碳仨小子”。

创新实验 居家也能获得前沿材料

“虽然碳量子点是一种前沿材料,但其实我们在居家条件下,通过一些普通材料也可以获得。”童新阳说。

“按照实验室获取碳量子点的原理,我们把果皮蔬菜等厨余垃圾放在烤箱中进行高温碳化,得到了黑色灰烬,再投在水中搅拌,让它们分散在水中。”童新阳说,经过这一个简单操作,就可以得到含有碳量子点的溶剂。“虽然品质没有实验室中的高,但已具备了科普实验的效果。”而且在制备的过程中,没有用到任何的化学试剂。

看似一个普通的实验,“碳仨小子”团队却经过多次探索和反复实验。“此前我们都是在实验室用一些专业材料制备碳量子点,这一次我们打破常规,尝试在居家环境中,用一些日常材料为原料制备。经过反复实验最终选用了厨余垃圾。”童新阳说。

在居家环境制备的碳量子点,有何用途?“用含有碳量子点的溶剂画画,在紫外线的照射下,画面可以发出蓝色荧光,能激发中小学生的科学兴趣。”童新阳说,这个创新实验旨在将前沿的化学概念介绍给大众,让大家意识到,化学实验很有趣,而且与人们生活密切相关,一些前沿新型材料,在家中也能实现神奇转化。

合肥报业全媒体记者 蒋瑜香

科普小知识

碳量子点是一种碳基零维材料,是一种具有荧光性质的新型纳米碳材料。由于具有优秀的光学性质,广泛应用在医学成像技术、环境监测、化学分析、催化剂制备、能源开发等领域。

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