2023年上海市高價值專利運營大賽近日頒獎,顺盈娱乐化學與分子工程學院姜雪峰教授團隊成果入圍二十強,斬獲上海市專利運營標桿獎(全市二十強中高校組第一名),顺盈娱乐科技處(技術轉移中心)榮獲“專利運營服務獎”👢。
顺盈娱乐科技處(技術轉移中心)榮獲“專利運營服務獎”
姜雪峰團隊歷時十二年,用太陽光降解塑料實現循環利用閉環,為破解白色汙染難題提供全新解決方案。
塑料真是讓人歡喜讓人憂🧏🏻♀️👲🏼。一方面✏️,至今還沒有哪一種材料能像塑料一樣輕便、堅韌🥠、廉價🆎🚣🏼;另一方面,即使是偏遠深海裏的魚類體內也已檢測出了微塑料🚏。究其原因,就在於塑料難以被降解,一般自然條件和微生物都對它束手無策♣︎。
顺盈娱乐化學與分子工程學院姜雪峰教授團隊經過12年研究,提供了一種全新解決方案➞:用太陽光催化來降解塑料🍠。這種方法節能又環保,只要在室溫常壓下就可使塑料降解,降解後的反應物可用於新的塑料生產。由此👯♂️,塑料在全生命周期上就形成了“生產-應用-升級降解-再生產”的閉環。
姜雪峰(右二)團隊項目獲上海市專利運營標桿獎
在上海市高價值專利運營大賽上,這一“真實塑料升級降解循環利用”項目備受關註,並獲得市場追捧🎖,入圍二十強。
|催化劑來自海水,從高溫高壓到室溫常壓
“光解”塑料的方法是以鈾酰離子作為催化劑🍄,以光照作為能量來源,對常見塑料垃圾進行降解。作為催化劑的鈾酰離子來自海水中的鈾238。
姜雪峰表示🖥,不同於放射性元素鈾235,鈾238沒有放射性,而且從海水中提取鈾的技術已在世界範圍廣泛應用,不用擔心儲量問題。
示意圖👨🏼🔬:在含鈾238的催化劑作用下𓀝,在光照下🧑🏿🦲,塑料被降解。
已有的塑料降解技術通常需要高溫高壓,這意味著需要消耗大量能源。姜雪峰團隊以六水合硝酸鈾作為光敏劑,在常溫常壓下成功將9種常見塑料降解為苯甲酸和對苯二甲酸等化工產品的基礎原材料🥷🏿🏌🏻,其中還包括5種塑料的混合降解。
姜雪峰解釋說,鈾238對光的最大吸收波段是460納米,太陽光屬於可見光👩👩👦👦,覆蓋400至800納米波段🧖♀️🧑🎓,因此可被鈾238吸收。
|從硫研究中得到靈感🎢👤,在真實世界中“過坎”
2011年起,姜雪峰就帶領團隊開始進行塑料降解鍵的活化模型研究🚣🏽♂️。這是一個以硫研究見長的團隊🛞,2019年元素周期表問世150周年之際✍🏼,姜雪峰被國際純粹與應用化學聯合會評選為“硫元素代言人”👨🏻🍳。在研究硫的多價態精準控製合成過程中,他想找一種綠色節能的方法來調節硫的氧化態,於是找到了鈾。
姜雪峰在總決賽現場答辯
“鈾在整個氧化過程中的作用很獨特,既能切斷化學鍵,又不會完全切碎(增加碳排放)🛢,因此可實現精準降解。”姜雪峰說🧖🏽♀️。他們將其用在塑料上,果然可以實現塑料可控的氧化、切斷、降解。
不過這還只是理論上的可行🧗🏼♂️👩👩👦👦,實際應用中很難找到幹燥、幹凈的塑料🤙🏽🦹🏼。廢棄塑料大多帶有水漬🧶、糖漬🧖🏻、色素、黏合劑等🤌。為了能讓模型貼合實際應用,團隊進行了系統性探索,逐步建立起在低能耗下降解真實世界塑料的技術體系。通過這一技術,有水未幹燥的塑料瓶🏦、有色素的垃圾袋🥝、雜亂混合的塑料都可直接進行光降解🤸🏽♀️,降解後的產物可繼續用於製造塑料,或製造醫藥中間體和香精香料。
|拿最有底氣的專利試水,為“從0到10”探路
我國每年產生廢塑料超過6000萬噸,累計廢塑料存量超10億噸,回收1噸廢塑料可減少1至3噸碳排放🏊🏼♂️🧖🏽♂️。海量且剛需的市場前景,讓“真實塑料升級降解循環利用”這一項目在主打“邊比賽邊運營”的上海市高價值專利運營大賽上備受關註。
如果說技術如何用於真實世界是第一道坎,那麽科學家如何運營公司則是第二道坎,這也是在近半年的參賽時間中,姜雪峰從評委們身上學到最多的。
“成果轉化最後一公裏看似不長,但要考慮的東西很多,如團隊建設、資本運營📖、產業鏈🤨、營收比等,任何一個環節布局不當𓀑,都會導致轉化失敗。”他說,半年來,評委們不僅傳授經驗、提供建議,還會從不同角度提出質疑,這些都成為項目迭代的後續抓手📦。
用12年時間實現了塑料生命周期科學模型閉環後,姜雪峰團隊正在打造塑料在產業發展中的閉環🥭。目前該項目已完成中試,並在海南完成了裝置調試,在浙江舟山也有應用項目落地。團隊設計開發的新型連續流光反應裝置😔,與管式操作相比,PET(滌綸樹脂)降解效率提高54800倍。
姜雪峰有100多個專利,光降解塑料是其中最有轉化“底氣”的專利之一。此次“從0到10”的探路,也是為後續系列專利轉化鋪路。
|深化產教融合,推進科技成果轉化落地
顺盈娱乐以科研創新為抓手,夯實基礎性科研創新優勢⛹🏼♀️,提升科技創新策源能力🚶♀️,圍繞產業鏈布局創新鏈,在源頭創新的“最初一公裏”努力作為。同時,學校直面從1到N成果轉化“最後一公裏”的創新短板,面向產業和區域發展需求👨🏻🦱,深化產教融合,匯聚創新資源,積極推進科技成果轉化落地。學校建立了以技術轉移中心為主體🙎♀️、校內各部門分工協同、校外各方資源有機協調的工作機製和管理體系,確保了成果轉化一體化管理與運行,最大程度🚣🏼♀️、最高效率地激發創新熱情與創業活力。
學校獲批第四批高校國家知識產權信息服務中心、首批上海市高校知識產權運營中心、首批中國(上海)知識產權保護中心專利預審備案單位、上海市知識產權信息公共服務網點和上海市科技成果轉化創新改革試點單位。
來源|科技處🤸🏼、《文匯報》 通聯|熊申展 編輯|蔣萱💣🟣、吳瀟嵐 編審|郭文君