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李灿|李灿：科学道路上的“行者”( 二 )

拉曼光谱技术行者光催化分解李灿杂原子


经过几代科学家的努力 ， 在李灿等一批中国催化科学家的带领下 ， 2016年 ， 有“国际催化领域奥运会”之称的第十六届国际催化大会在北京举行 ， 我国催化科学研究正式走向国际舞台 。
为推动我国早日迈向催化强国 ， 李灿还积极推动中国与其它国家在催化与科学技术方面的合作 ， 先后建立中法联合催化实验室、启动中荷战略合作联盟、中日韩前瞻计划等国际催化合作项目 。
迎难而上 不惧失败
世纪之交 ， 那是李灿科学研究最为活跃的时期之一 。
彼时 ， 一个“命运之问”埋藏在李灿心中：百岁催化科学 ， 未来该何去何从？
一直以来 ， 中国等许多发展中国家依赖煤、石油、天然气等化石资源 ， 过去的催化研究 ， 主要解决化石资源作为能源和材料的转化问题 ， 然而 ， 化石能源带来的环境、生态 ， 以及可持续发展问题日益严重 。回归人类生态文明的呼声越来越高 。
作为科技工作者 ， 可以做些什么？
“全球气候变化隐隐唤起我作为科技工作者的良心和责任：不仅仅满足于自己的科学兴趣 ， 而还需关注当下的环境问题和未来人类生存的生态问题 。”李灿说 ， 发展利用太阳能及以太阳能为源泉的各种可再生能源是人类修复地球生态平衡的根本出路 。
李灿带着思考访问日本 ， 从北海道开始 ， 一路南下至九州 ， 与所有主要从事太阳能研究的大学和研究机构进行了访问交流 。
2001年 ， 李灿做了他科研生涯中一个重大而又“大胆”的决定：转移传统催化重心 ， 启动太阳能光催化分解水制氢研究 。因为 ， 利用太阳能催化分解水制氢 ， 并将二氧化碳加氢转化制成甲醇等太阳燃料是最理想的选择 。
之所以“大胆” ， 是因为这是个世界性难题 。由于其巨大挑战、进展缓慢 ， 至2000年时 ， 我国几乎已无人坚持光解水制氢研究 。
“世界性难题本身就有意义 ， 失败了也值得 。”如勇士般 ， 李灿坚毅地攀登着科学高峰 。
然而 ， 路漫漫其修远 ， 一开始幸得八方来助 。李灿在多年的挚友、日本东京工业大学的堂免一成教授的帮助下装配了第一套光催化分解水实验装置、中石化风险资助第一笔研究资金……
有了初步条件 ， 找准瓶颈科学问题 ， 李灿带领团队 ， 埋头攻关“三大战役”：高效捕光材料、光生电荷分离机制和高效助催化剂 ， 为太阳燃料合成打下理论基础 。同时 ， 围绕太阳能人工光合成先后提出太阳能光催化制氢的“氢农场”HFP 1.0、HFP 2.0和HFP 3.0策略 。
二十载初心不变 ， 李灿从自然光合作用中学习 ， 提出实现太阳燃料合成的“两步法” ， 即利用太阳能等可再生能源实现分解水制氢 ， 然后解决二氧化碳加氢制甲醇等燃料的两步法合成太阳燃料 。与此同时 ， 开展工业示范 ， 目前 ， 李灿团队已完成了全球首套千吨级规模太阳燃料合成示范 ， 迈出了将太阳能等可再生能源转化为液体燃料工业化生产的关键一步 。
鉴于李灿团队在太阳能人工光合成研究方向取得了多项标志性成果 ， 引起国际学术界重视 ， 先后两次参与和主持编制太阳能研究国际白皮书 ， 并在全世界发布 ， 推动国际太阳能人工光合成研究 。

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