从能源钻采到环境治理,膨润土带来的可持续未来
董汶鑫,四川省鑫林新材料科技有限公司负责人

从能源钻采到环境治理,膨润土带来的可持续未来

新材料 | 博士堂 2022-10-24

采编| 奕帆

来源| 人才头条


土壤的形成,漫长而抽象。每一厘米的土壤,都需要上千年甚至更久远的时间。膨润土形成的最早时间,可以追溯到侏罗纪与白垩纪恐龙活动的时代。

在那个时代,陆地,海洋与河流中的单细胞植物和各种动物尸体残骸,经过数千万年的沉淀和矿化作用后,随着无数次火山喷发形成了一种特殊的黏土矿物材料——膨润土。

随着科学与技术的发展,这种以蒙脱石为主要矿物成分的膨润土,以其优异的特性被广泛运用于钻井泥浆、航空机身涂料、污水处理、金属冶炼等在内的工农业生产24个领域100多个行业,被誉为“万能粘土”。

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董汶鑫 四川省鑫林新材料科技有限公司负责人


推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,党的二十大报告强调,“必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”。近日,《人才头条》走进四川省鑫林新材料科技有限公司,就改性膨润土在环境治理方面的应用采访了公司负责人董汶鑫博士。以下为采访实录:


01

您好,请问您是从什么时候开始专注膨润土的研究,目前取得了怎样的成果?


我博士毕业于西南石油大学,此前从事的是矿物改造方面的研究,一直以来都有接触到膨润土。膨润土是一种应用广泛的工业技术原料,我国的膨润土资源丰富,开发应用历史悠久。


但是,我国膨润土开发利用存在两方面的问题:首先是膨润土开发利用程度较低,尤其是深加工和高附加值利用是目前我国膨润土加工行业的一个薄弱环节,造成膨润土产品在国际市场上“低出高进”。其次,目前我国膨润土主要作为工业原料用于工业粗加工,并不能响应超高温、强酸、高含盐、高含油污等复杂多变的环境要求。


在这样的背景下,我创立了鑫林科技,决定开发精细化、功能化及智能化膨润土。我们通过可控改造和深度加工制备系列功能性蒙脱石材料,制备的智能膨润土可自发响应多重环境因素,具备更强大的单体吸附性,具备自修复、自封堵、自释放、智能成膜及可逆热固等特性,不仅应用领域更广泛,而且附加值高、更具价格优势。


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图源|受访者

02

您觉得现在的团队在膨润土研发、生产方面具有哪些优势?


我们团队目前有三十多人,以研究型人才为主,是一个包括院士、行业专家、教授、博士专业人员为核心的高水平研发团队,以及硕博士研究生组成的专业运营管理团队。

团队拥有权威专业的平台。项目依托于2个国家级研发实验室,2个数据共享平台,1个研发中心,3个校企合作单位,研发资源总金额超10亿元。


团队具有创新的研发能力。我们首创的原位可控聚合工艺,实现了对膨润土的靶向修饰,赋予膨润土对温度、酸碱及磁场变化的智能响应行为,在世界上首次实现膨润土在高温、强酸、 高含油污环境中的单体运用,已有热响应型、PH 响应性和磁响应型三大系列 12 种产品。该项技术获得 2016 年国家技术发明二等奖、教育部技术发明一等奖。依托该项技术团队申请发明专利授权 63 项,发表国内外高水平论文 51 篇。


团队还具有强大产业化生产能力。目前团队研发的智能膨润土已成功应用于深层、超深层页岩气及干热岩的钻采及高含油污工业废水的可循环处理,并将在已有应用领域的基础上进一步拓广、拓深,最终将领跑世界智能膨润土研发领域。


03

二十大报告指出“要推进美丽中国建设”“要加快发展方式绿色转型”,请问贵公司的膨润土在环境治理方面,有哪些研发方向?


20世纪70年代以来,日美苏等发达国家在开发应用膨润土治理环境污染方面做了大量研究,显示出膨润土在环保上的巨大利用潜力。

研究证实,改性膨润土可以处理污水中的有机和无机物质,通过吸附废水中的重金属离子,且在再生过程中又释放出吸附离子以供回收利用,实现变害为宝。外,膨润土作为处理污水的材料,本身还具有诸多优点:储量丰富,价廉易得;制备方法简单;可以去除水中无机和有机得污染物;具有较高得化学和生物稳定性;容易再生。
我们所处的这个行业和研发的膨润土,其实非常契合二十大报告提出的建设“美丽中国“目标。在环境治理领域,我们有3个重点开发方向:固体废物处理与资源化;环境修复与流域污染控制;污染土壤安全利用。

作为科研工作者,作为企业,未来我们将继续推进膨润土在环境治理方面的研究,聚力“美丽中国”建设,踔厉奋发、勇毅前行,编织更加绚丽辉煌的人与自然和谐共生的锦绣画卷,托举更具“颜值”与“内涵”的美好生活。

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图源|受访者

04

在这几年的研发或创业过程中,您有哪些感想,未来的规划是什么?

做任何事情,其实就在于持之以恒,久久为功。很多事情确实很难,但是我觉得时间能解决一切。无论是做科研,还是创公司,这都是我一直以来的信仰。
以前做产品研发的时候,一个实验,我们重复做了大概七百多次,最终才完成了产品的研发。所以我认为,我们公司最核心的竞争力,就是我们的专注,我们的坚持。

在技术上,我们形成了技术壁垒,基础研究已经达到国际先进水平;在产业上,我们打通了上下游产业链,搭建了产业互联网平台,下一步就是通过定期举办行业论坛,开展产业交流会等方式全方位拓展业务,加深我们在整个产业的影响力,带动产学研深度融合。

当然,我们也有困难。公司初创的三年,也是疫情的三年,虽然发展尚可,但是和预期目标还是有一定差距。作为中小企业,我们面临着诸多挑战。所以我们希望更多的与政府加强联动,更多的与关注矿物智造的投资方加强联系,甚至引入优秀的战略投资人。

立足粘土化学基础研究,坚持原始创新,囊括行业尖端人才,掌握世界一流技术,致力打造智能膨润土全产业链。在未来5年内,我们希望成为行业的独角兽,助力中国创造,引领世界潮流。

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