据潮生活网2018年7月4日讯 工业生产消耗了约世界能源总量的三分之一。其中，化工分离又约占了工业生产总能耗的一半。目前，以精馏为代表的传统分离工艺在化工分离过程中占据了主导地位，然而其能耗非常高。分子筛膜分离作为一类新型分离工艺，可以通过其纳米级微孔的精准分子筛分作用，在实现高效分离的同时，将能耗降低七成以上。因此探索简便高效的分子筛膜生产工艺，对于我国节能减排、降耗增效及可持续发展目标的实现具有重要价值。
　　从博士期间开始，刘毅就在中科院大连化物所杨维慎研究员的指导下，开始新型分子筛膜的合成与应用研究工作。2012年，他博士毕业后获得德国洪堡奖学金的资助，在国际分子筛膜领域著名专家于尔根·卡罗（Jürgen Caro）教授研究组开始二维分子筛膜的合成工作。

国际分子筛膜领域著名专家、德国莱布尼兹汉诺威大学教授于尔根·卡罗（Jürgen Caro）

　　不忘初心
　　拨云见月
　　初到德国的一段时间，由于缺乏相关经验，一切都需要从头摸索，转眼间半年时光已飞逝，眼前的研究工作却几近停滞。刘毅心急如焚，查文献、翻资料、找专家同学讨论，却总找不到合适的解决途径。有一天，他打开一瓶碳酸饮料，忽然想到如果将含有过饱和二氧化碳的水溶液作为反应溶剂，将有望实现高质量二维分子筛膜的形成。他马上着手做实验验证他的想法，结果果然与他的预测一样，因为二氧化碳在碱性水溶液中可逆地转化为碳酸根离子，进而将可控地促进二维分子筛膜的快速成核、生长。在这项工作中，他创造性地采用了饱和二氧化碳辅助水热法，制备出高质量的二维分子筛膜，其分离性能优于绝大多数传统分子筛膜，从而得到业界人士的广泛关注。
　　随后他将研究范围更进一步拓展至复合分子筛膜的制备。“之所以会选择这个方向，是因为单一类型的分子筛材料的性能终将存在着不可逾越的上限。如果能将不同类型的膜材料复合在一起，将有望显著提升膜材料的分离性能。”刘毅在采访中如是说。此外，刘毅在沸石分子筛膜研究领域也颇有建树。沸石分子膜材料的研究起始于上世纪90年代。然而迄今为止，生产高质量沸石分子筛膜仍普遍存在工艺繁琐、生产成本高等难题。有鉴于此，刘毅创造性地开发了一系列能够极大简化沸石分子筛膜生产流程的新工艺。
　　饮水思源
　　学成报国
　　东西方科研理念的差异对刘毅产生了深远的影响。“培养学生独立探索、勇于创新的能力是我的博士生导师杨维慎研究员的特点，他对于科研一丝不苟、孜孜以求的治学精神和正直宽厚、谦和从容的人格魅力，一直深深地鼓舞和影响着我。杨老师非常注重培养博士生独立科研的能力，并擅长以科学研究为样本，有意识地锻炼学生发现问题和解决问题的能力，使其能够在科研工作中担负重任，独当一面”。
　　刘毅又说“自由、包容是我在德国的合作导师卡罗教授的性格标签。那时，我常常就诸多学术问题与卡罗教授展开针锋相对的激烈争论。不过现在回想起来，卡罗教授的许多建议都使我受益匪浅，对我科研工作的顺利开展起了至关重要的推动作用。”
　　而在日本的科研经历，让刘毅深刻地领悟到了坚守的含义。“部分科研人员喜欢跟风做研究，什么热门就做什么。而日本学者的科研独立性非常强，只要认定自己的研究有新意、有价值，就会在此方向上数十年如一日的耕耘。”刘毅在日本的导师北川进教授便是这样一位极富钻研精神的化学家。“他是国际分子筛领域的顶级专家，研究格局非常大，时常谆谆教导我们要放眼全局，不要紧盯着眼前的那一点研究成果不放，只有这样才能在国际学术舞台取得瞩目的成就。”
　　作为我国传统教育培养的人才，刘毅在国外期间始终秉承的信念是“十年寒窗苦读，一朝学成报国”。因此2016年10月，他在结束了将近5年的海外科研工作后，怀着满腔热情回到国内：“我是中国培养出来的博士，能为国家做点事情，可能是对国家送我出国留学最好的回报。而且，回国可以做得更踏实一些，在国外无论我的科研做得如何好，脚下总有一种没有根基的感觉。”
　　回国后，大连理工大学为刘毅提供了全方位支持。仅1个月的时间，学校就已为他安排并布置好了实验室；3个月后，实验室建设已初具规模。目前，已有7名学生陆续加入他的研究团队。在宽松的科研环境中，刘毅已开始全面布局今后的工作。他计划从分子筛膜维度这个全新的角度着手，开展一系列基础性、原创性研究。首先是探索第三代金属－有机骨架化合物膜在气体分离中的应用；其次是尝试将晶态二维层状分子筛膜应用于工业混合气分离；最后计划开展一维分子筛膜相关的前瞻性研究。“目前国际上针对一维分子筛膜的研究还是空白。在超分子力作用下，一维分子链在实现高度有序自组装的同时，将形成规则连续的限域空间，预期将拥有非常独特的筛分性能。”而所有这些工作，未来都将与国家的需求结合起来，对于节能减排、降耗增效具有重要的现实意义。
　　勤奋敬业
　　扬帆起航
　　目前，刘毅正带领他的研究团队奋战在科研第一线。在他的研究团队，总能感受到一种自由宽松的学术氛围。他认为这种氛围能够最大程度地激发学生的研究兴趣与自主性，从而让科研成为一件很享受的事情。同时，他也非常注意随时了解学生的最新研究进展并及时给予指导。“尽管难以避免，还是希望让我的学生在科研的道路上能够少走些弯路。”
　　在德国及日本工作期间，由于科研任务繁重，刘毅很少有机会去体验异国他乡的风土人情。回国后，科研与教学工作又占据了他大部分的时间与精力，使其很难在家庭与工作中取得平衡。“随着基金申请、研究生招生与培养、教学等工作任务铺天盖地而来，加班熬夜也变成了家常便饭。”不能尽心照顾好家庭，时常让刘毅深感愧疚。他说：“找一个假期，陪家人出去走一走、看一看，徹底放松一下，希望这不会成为一种奢望。”
　　尽管义无反顾地选择了科研作为自己的职业，让忙碌成为了生活的主旋律，但回望初心，刘毅从未后悔自己的选择。他深知，自己的研究涉及无机化学、物理化学及化学工程工艺等多个交叉学科，他需要不断学习新事物、不断更新观念、努力赶上时代并且需要不断创新，但是他乐在其中，兴趣是他科学研究的第一驱动力。
　　我们相信，这位年轻、勤奋的学者已经扬帆起航，他定会不负韶华，不忘初心，担起这代人应当肩负的重任，坚定不移地走下去，为推动我国新型高性能分子筛膜的合成与应用研究的发展贡献自己的力量。
　　■刘毅

　　1983年出生，教授，理学博士，入选2017年度国家“青年千人计划”，曾获德国洪堡学者，日本高度人才计划，中国科学院院长优秀奖，辽宁省优秀毕业生以及中国科学院三好学生标兵等系列荣誉称号与奖励。2005年于大连理工大学精细化工专业获得学士学位，2012年于中科院大连化学物理研究所物理化学专业获得博士学位。2012～2014年于德国汉诺威大学做洪堡学者，2015～2016年于日本京都大学iCeMS研究所从事博士后研究工作，2016年10月起经破格评定任职于大连理工大学化工学院。长期从事新型高性能分子筛膜材料的合成与应用研究。研究方向涉及高性能分子筛膜分离材料的开发与应用；高性能分子筛电极材料的开发与应用；新型多功能涂层材料的开发与应用。先后在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、ChemSusChem、J. Mater. Chem. A.、Chem. Commun.及ACS Appl. Mater. Interf.等国际学术期刊发表论文二十余篇，并多次受邀在国际学术会议做大会报告。长期担任Mater. Horiz., Chem. Eur. J., Chem. Commun., J. Mater. Chem. A等国际学术期刊审稿人。担任成立于2016年10月的先进分子筛膜材料课题组负责人，课题组定位于开发高效节能、环境友好的新型膜工艺，着眼于高性能膜材料的设计、制备与结构调控，致力于实现化工生产过程的可持续性发展。具体研究工作侧重(但不仅限于)系统设计并可控合成一系列具有三维、二维及一维骨架拓扑结构的新型分子筛膜材料，在系统考察其气体分子筛分、液体混合物分离、离子筛分及电化学相关性能的同时，对膜材料的构效关系也将进行深入探讨。