汪福宪:于“千淘万漉”中求真求实( 二 )


在Helmholtz研究所工作期间 , 汪福宪延续了博士期间的课题 , 这也是他第一次独立承担一个科研课题 。“我开发了一种全新的梯度自掺杂法 , 提出通过创建自掺杂内建电场的策略 , 提升了光电极的光电分离效率 , 相关工作发表在JACS上 。这段工作对我来讲非常珍贵 , 为我日后创建团队 , 独立开展科研工作奠定了基础 。”
德国求学和工作这5年 , 汪福宪接受了系统的科研培训 , 掌握了光电功能薄膜的制备、表征手段 , 具备了独立开展科研的能力 , 特别是在动手能力方面有了很大提高 。“我当时已经能够独立设计、组装和调试光电功能材料相关的一些设备和仪器 。”更为可贵的是 , 即便从事科研多年 , 汪宪福仍然保持着最初看见氢气爆炸实验时那种浓厚的兴趣 。他说:“因为发自内心地喜欢 , 我常常不觉得辛苦 。”
汪福宪:于“千淘万漉”中求真求实
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创建光电功能材料与器件团队
2018年 , 汪宪福结束在德国研究的工作 , 受邀回国加入广东省科学院 , 还没来得及办理入职 , 他就接到了参加“广东省高校科技创新成果项目”比赛的通知 。路演在即 , 汪福宪单枪匹马 , 带着“氢”洁水源项目前往参赛 , 最终从573个项目中脱颖而出 , 获得了银奖 。同年 , 光电催化制氢项目入选“广东省高校科技成果转化中心重点转化项目库” , 汪福宪入选广东省科学院“百人计划” , 在院、所领导的指导帮助下 , 他着手创建光电功能材料与器件团队 。
目前 , 光电功能材料与器件团队共有10人 , 其中 , 引进了青年骨干1名 , 博士后2名 , 硕士2名 , 本科生1名 , 还有华南理工联合培养研究生3名 。说到此处 , 汪福宪有些自豪:“我团队的刘琼博士入选了广东省科学院‘百人计划’ , 成晖则入选了‘博新计划’ 。他们都非常有发展潜力 。”现在 , 不足3年 , 汪福宪团队已独立在相关领域做出了一系列创新转化成果 , 相关工作发表在AFM、CC等自然指数期刊上 。
在关于梯度自掺杂铋酸铜光电极的可控构筑及其载流子迁移机制的研究中 , 汪福宪团队针对“喷雾热解可控性不强”的问题 , 设计了新型的功率渐变磁控溅射法 , 实现了梯度自掺杂光电极的室温可控构筑 , 相关技术已获2项PCT专利授权;针对传统电解水制氢技术中氢氧混合易爆 , 需要隔膜分离的难题 , 汪福宪团队开发了低温甲醇催化安全在线制氢技术 , 从根本上避免了氢气氧气混合易爆的难题 , 极大地提升了氢气制备过程的安全性 。目前首款安全制氢仪样机已在进行中试和长时间运行各项参数测试 , 不久后就将面向市场生产;面对癌症这一世界性的公共卫生难题 , 汪福宪团队迎难而上 , 利用磁控溅射技术设计开发了一种高稳定性、可见光吸收的通用光电传感材料(CuV2O6) , 并构建了可见光驱动的传感器 , 实现了癌胚抗原(CEA)和人体血清甲胎蛋白(AFP)等多种肿瘤标志物的灵敏、精准检测 , 为癌症早发现早治疗贡献了力量……将科研成果进行转化与推广 , 造福社会 , 是汪福宪和团队成员一直以来的愿望 , 现在 , 他们也正坚定行走在这条道路上 。
然而 , 作为光电催化领域重要的基础材料 , 潜在的光电催化材料种类异常繁多 。再加上 , 每种材料都有独特性能 , 从众多的备选材料中筛选出优质光电催化材料 , 无异于大浪淘沙 , 任务艰巨 。此外 , 不同研究团队使用的测试参数和条件也各不相同 , 光电性能因此无法横向对比 。实验室研发所用到的光电测试仪器因无法做到微尺度的选区测试 , 很难配合现有的高通量材料制备技术 , 实现微米级别空间分辨率……制约条件凡此种种 , 汪福宪深知其艰 。目前 , 他和团队正在进一步开发高通量原位表征设备 , 并引入理论计算与分析 , 加速材料筛选和优化 , 创建光电功能材料数据库 。