吴 焕
学 院:化学工程学院
年 级:2021级博士研究生
导 师:王连邦教授、徐颖华研究员
访学单位:香港城市大学访学
研修课题:饮用水污染物控制
派出项目:浙江工业大学研究生国际化培养项目
派出时间:2023.12.17——2024.05.28
01访学单位及合作导师简介
香港城市大学(City University of Hong Kong),简称城大(CityU),是一所公立研究型综合大学,位于香港的中心地带,以创新精神专注于研究及专业教育两大领域,致力为全球议题寻找解决方案,并推动有益社会的转变。CityU的前身是1984年在九龙旺角建立的香港城市理工学院,1995年更名为香港城市大学并迁往现校址九龙塘。CityU目前设有九大学院(商学院、工学院、人文社会科学院、理学院、赛马会动物医学及生命科学院、创意媒体学院、数据科学院、能源及环境学院、法律学院),130多个课程,其中一些学科常年荣列世界一流学科排名五十强。为了培养学生的国际视野,CityU采取全英文教学。在2023年QS世界大学排名中,香港城市大学位居第五十四位。
CityU杨建文学术楼
材料科学与工程学院
此次在香港城市大学的合作导师是刘彬教授。刘彬教授于2002年获新加坡国立大学学士学位(一等荣誉),2004年获该校硕士学位,之后于2011年在美国明尼苏达大学获取博士学位。2011-2012年在美国伯克利加州大学杨培东教授课题组从事博士后研究。2012年任新加坡南洋理工大学化学与生物医学工程学院助理教授,并建立光电化学研究实验室。2017年2月,刘彬晋升为副教授,获得终身教职。2023年1月,刘彬教授加盟香港城市大学材料科学与工程系。近年来,刘彬教授的研究成果在国际著名期刊如Nat. Energy, Nat. Catal., Nat. Water, Sci. Adv., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Joule, Chem, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Energy Environ. Sci.等发表论文200余篇,他引次数近三万次。
02本人研究概况
氯代有机物(COCs)在化工和医药等领域有着重要的应用价值,同时也是饮用水消毒的副产物,被广泛发现于我们的工业废水、废气、消毒后的饮用水、接触农药的农业用水以及自然环境中。由于氯元素的存在,COCs在环境中具有很强的积累性、迁移性、生物毒性和环境持久性。COCs不仅会破坏自然生态,也会随着大气运动、水资源循环和食物链传递最终进入人类的身体,伤害人类自身。习总书记、中央政府和世界各国机构及政府多次提出要重视对这一类污染物的治理。电化学加氢脱氯技术由于其绿色、温和的特性有望成为一种新型COCs降解技术,分析电化学加氢脱氯技术的不足之处,并且为克服这些关键问题做出对应的研究,这对发展出更加高效、绿色的COCs处理技术对于保护地球生态、人类健康和可持续发展都有长远的意义。刘老师课题组拥有非常好的理论计算团队和原位表征技术,因此,我在工大完成前期的基础实验之后,正好可以在CityU深入地研究我的课题。
CityU图书馆
杨建文学术楼
MSE的研究生办公室
03学习总结
短短半年转瞬即逝,回想起来其实也没有做太多的事情,按部就班的完成了学习计划,写完了自己的博士论文,更多的是在这半年以来的一次次讨论中我的科研思想逐渐地改变。初到课题组,老师和同学都对我的到来表示了欢迎。刘老师的课题组比较有特色的一点是在这里博士后是科研的主力军,在这里只有一位在读的PhD同学,却有五位博士后师兄,战斗力非常强悍。大家都为了自己的研究课题学习研究,经常一起交流讨论,互相提意见,学术氛围浓厚。
刘老师非常喜欢和同学们讨论实验,我们基本上一到两周会讨论一次课题。每次和刘老师讨论完,我都能快速建立下一步的实验计划。因为刘老师非常忙,也会到处出差,有时候如果刘老师没有时间,我们可以选择线上讨论,视频会议或者打电话都行,不管怎么样,刘老师都不会拉下对我们的指导。更重要的是,在讨论中,我不仅对自己的课题有更深入的理解,也扩展了思维边界,我逐渐开始思考所选的课9898是否真的在解决问题,这不仅增加了我的科研动力,也提升了我对课题创新点的凝练能力。
可能原来一直在自己地一亩三分地做研究,因此看待问题地格局比较小,总觉得我们开发的体系用在我自己的领域就可以了。从我把我的课题介绍给刘老师听了以后,他立刻十分兴奋的说我的体系不仅可以应用在水处理领域,也可以应用在医药、合成领域,可以解决很多电化学工程领域里的一类问题。这样一来,围绕新的构思,我又开展了一系列的实验,并且都取得了不错的效果。
同时,实验的效果好是一方面,刘老师也一直在和我强调要发现并解释其中的科学道理,我在受到以上思路的启发之后,将气体扩散电极反应原理和催化机理结合起来,建立了电极内部气体扩散模型,后续还需要继续进行更加广泛的实验确定想法的正确性。
04生活体验
CityU的校园不大,内部非常紧凑,每一栋楼之间都通过走廊连在一起,看上去整个学校是一体的,可能在香港这样寸土寸金的地方这样能够最大效率的使用空间,这让我联想到了九龙城寨,在一栋楼里面藏着一个城市。虽然地方很小,但是内部布局非常合理,而且留给学生的学习、活动的面积非常大,在整个建筑的中间修有一条室内的街道,街道中间有非常多的桌子、沙发供学生学习讨论,街道的两侧是报告厅,用于上课和举办讲座。图书馆就修在整个校园的最下方,面积大概有上万平,位置充足,这里有免费的电脑、电源、打印机、小会议室还有无线网络,可以充分满足学习的需要。
同时每一个在CityU学习过的同学都对食堂有感情,因为香港的消费特别高,如果在外面吃一顿简单的午饭,至少需要50~80港币,东西还特别少。而在CityU只需要花30港币左右便可以吃到不错的东西,而且种类丰富,中式和西式的餐饮都有,口味也不错。另外的话,CityU里也有许多卖水的机器,在这里买一瓶水或者饮料在8港币左右,而在外面的便利店至少需要12~15港币。因此,内地的学生在CityU里吃饭经济压力会小很多。
在香港,文化的体验也必不可少。香港作为一个历史悠久的城市,承载着丰富的历史文化。在这里能感受到浓厚的中国传统氛围,也可以体验到国际化的生活方式。在这里,除了本地居民,来自内地的人,还生活着来自各个国家的人,例如印度,马来西亚,菲律宾和英国人等等。普通话和粤语是这里主要的生活语言,英语是这里的工作语言,可能是因为繁体字打起来太麻烦,很多人在工作时都喜欢使用英语。这里有很新的现代化摩天大楼,也有上世纪的老旧居民区,新的建筑都有新时代的活力,旧的建筑也保留了老香港的影子。大多数人非常有礼貌,也对我非常友好,并且会说普通话的香港人越来越多,这里是一个让人流连忘返的地方。
05访学心得
非常感谢浙江工业大学研究生院为我提供前往香港城市大学交流的机会,并为能够在研究生国际化项目留下自己的总结和经验深感荣幸,也非常感谢我的导师王连邦教授、徐颖华教授以及刘彬教授在访学期间对我的关怀。刘彬教授与我们学校一直有着深入的合作,在我去访学之前,我们课题组和刘老师课题组已经一起在顶级期刊上发表了Joule, 2019, 3(6): 1498-1509和Nature Water, 2023, 1(1): 95-103等文章。因此这次也非常感谢徐老师的介绍,能让我顺利进入刘老师的课题组学习。
这次访学不仅是在学术上的学习,也让我有了新的经历。申请进入海外院校学习的过程其实也是一种锻炼,第一次进入CityU的申请系统,发现整个界面都是英文的,于是便对着翻译慢慢研究,看网页上的每一项代表着什么意思,包括一些细节提示也不能忽略。也非常感谢CityU研究生院和国际处的老师们,虽然和他们进行的邮件交流也都是全英文的,但是他们对我的申请提供了很多帮助。
这里让我感触最深的是今后无论什么事情都要尽可能地提早准备,例如今年学校的访学项目要求我们在年底之前派出,我是从9月下旬才开始申请的CityU项目和香港签证,整个流程一下子就经历了3个多月,最后终于在年底之前拿到了香港的Visa,有惊无险的进入了CityU学习。因此,给同学们的建议是,如果要出境交流、留学或者是找工作,一定要提前做准备,最好提前半年,不然到最后真的会很着急。
这一段经历将转换为我努力向前的动力,争取在未来取得更好的成绩。也给予了我一个良好的学习环境,开拓了视野,丰富了学习经历,这些都将为我未来的学习和工作提供帮助,让我对未来的研究工作充满憧憬。