推动非金属矿业升级促进光催化材料应用——记中国地质大学（北京）材料科学与工程学院副教授杜高翔

□ 刘有婷

杜高翔在2019年粉体表面改性技术高级研修班授课

非金属矿作为我国矿产资源的重要组成部分，是我国国民经济和社会发展的重要物质基础。据统计，到2016年年底，我国已发现非金属矿产95种，探明有储量的非金属矿产93种，大部分已开发利用；全国非金属矿企业约5.66万个，非金属采掘业总产值约2382亿元。因此，非金属矿的合理开采、规划利用，对我国的国民经济发展具有重要意义。

前途是光明的，但道路是曲折的。正如我国整个矿业行业普遍存在的“既有世界上最先进的技术工艺，又有世界上很落后的技术工艺”一样，目前我国的非金属矿行业从总体上来看，还处于中低端的发展水平。集约化、规模化不足，国际竞争力不强，不利于生态文明建设等弊端，让我国非金属矿产业发展面临着极大困境。为了给这一领域的研究寻找出路，中国地质大学（北京）材料科学与工程学院副教授杜高翔一直在努力。他多年来坚守在新型矿物材料、矿业固体废弃物的深度回收与利用、新型环境材料等方面的研究中，推进研究成果产业化、创办行业网站、公司以及产业联盟，步步前行，不知不觉已10多年之久。如今，他仍在为心中的理想锲而不舍地奋斗着。

坚定信仰，做社会需要的科研

清代学者金缨编著的《格言联璧·学问》曾言：“志之所趋，无远弗届，穷山距海，不能限也。”这句话的意思是志向所趋，没有不能达到的地方，即使是山海尽头，也不受限制。而杜高翔对科研理想的笃定与坚持，恰巧是对这句话的最好诠释。

1993年9月，杜高翔以优异的成绩考入内蒙古工业大学化学工程系硅酸盐工程专业，并顺利获得了工学学士学位。本科毕业后，杜高翔就走入了社会，并先后在大同水泥厂、北京华昊海青石膏板厂从事产业一线工作。多年在企业的工作经历让杜高翔积累了一定的产学研经验，但同时他却发现，工厂每天朝八晚六的工作不适合自己。因此，他决心辞去这份工作，回到大学校园继续深造。

2000年9月—2006年2月，杜高翔分别在北京工业大学材料学专业、中国矿业大学（北京）环境工程专业就读，并获得硕士及博士学位。在从事研究工作的日子里，杜高翔切实感受到了科学研究的神圣，虽然有时候在实验室中也会遇到一系列困难，但是他十分享受在科研当中思想的碰撞，他经常早上七点就来到了实验室，晚上十点才回到宿舍，并从未觉得疲倦。“那时候我就觉得，终于找到了自己喜欢做的事情。”杜高翔说道。

攻读硕士、博士学位期间，杜高翔在非金属矿深加工和固体废弃物资源化利用技术研究中不断前行。特别是在博士期间，他深入到石棉尾矿的资源利用研究中积累了丰富的经验。博士毕业后，杜高翔有幸加入中国地质大学（北京），从事教学与科研工作。在这期间，他又在中国地质大学（北京）和河北清河耐火材料有限公司博士后工作站进行博士后研究，对岩石学、矿床学、矿物学专业进行了学习，奠定了自己广阔的科研视野。

行业的发展之困和科研成果要发挥实际作用的思考，促使杜高翔决心创办非金属矿行业门户网站——中国粉体技术网并牵头成立了中国绿色建材产业发展联盟全国非金属矿专委会，以求从产业链和技术人才培养角度促进非金属矿行业的转型升级。他旗下的北京依依星科技有限公司与工信部人才交流中心合作，在全行业专家的支持下，在非金属矿精细加工技术方面为行业企业和研究院所培训专业人才，至今已经开展近20次，先后培训人才600余人次。在贺州、盱眙等非金属矿产业集聚区牵头组织和召开中国非金属矿产业高峰论坛，邀请各方精英就非金属矿、矿物材料行业的现状、问题和发展对策进行探讨，对技术研发成果进行交流。“希望相关网站以及联盟的成立能给行业打开一个通道，通道打开了，就能够带动行业更快地发展。”杜高翔说。

不畏艰难，推进光催化材料产业化

科研道路上，杜高翔跌跌撞撞，不断尝试，他心中只有一个目标：做对当下社会有用的科研。目前，人们的生活水平日益提高，但是在我们生活的周围却存在着一系列环境隐患，随着全球工业化进程的加速，环境治理已受到世界各国的广泛重视。在杜高翔看来，美好生活的标准除了衣食无忧、适当娱乐，还应当营造一个良好的生活环境，让更多人免受环境以及材料污染的侵害。近些年来，他将研究的重点放在新型矿物材料、矿业固体废弃物的深度回收与利用、新型环境材料等方面，特别是在光催化材料的工程应用中取得了一系列成果。

近年来，政府在环境治理方面投入了巨大的人力、物力和财力，为环境净化材料和环境净化技术的研究和产业化提供支持，作为一种高效、低能耗、洁净、无二次污染的技术，光催化技术及其相关材料就占有重要的地位。目前，虽然国内研究光催化技术的学者有很多，但遗憾的是，鲜有学者将这项技术真正地推向产业化。为了实现高效光催化材料在室内、车内空气净化中的真正规模化应用，杜高翔顶着缺少资金、技术不够成熟等多方面的压力，成立了山西依依星科技有限公司，专门致力于纳米光催化材料的产业化生产。该项目历经3年多建设，终于实现了规模化生产。

“在太阳光下，通过我们所研发的材料能将室内的有机污染物分解掉，同时还要保证这一材料的环保清洁生产，这是一项很有挑战的工作。”杜高翔说。从2006年—2011年，历时5年的探索开拓，杜高翔最终成功研制出了一款用于室内、车内去除有机污染物的纳米光催化剂——“潞洁”牌纳米光催化剂。

这款光催化剂是以多孔粉体为载体负载纳米二氧化钛，并经过对二氧化钛的掺杂制得的，经中国建筑材料科学研究院测试中心检测证明，其在可见光下甲醛降解率大于80%，持续降解率大于70%；甲苯降解率大于50%，持续降解率大于35%。

团队合影

这款光催化剂应用范围广泛，不仅可以用于室内建筑涂料面漆、硅藻泥、墙纸、窗帘布艺等家用产品中，还可以在装修时掺加到购买的面漆中搅匀使用。原则上，在室内任何阳光照耀得到的材料表面使用，都具有去除空气中有机污染物的效果。目前杜高翔带领团队研发的这款产品正在广泛推向市场。

育人不倦，心系行业发展

走得再远，也未曾忘记自己为什么出发。从事科学研究及产业化探索，本身就十分具有挑战性，一路走来，杜高翔也曾经历过无数的挫折。作为非金属研究领域的一分子，他孜孜不倦投身于科研以及产业化工作之余，也将推动非金属行业的发展作为自己肩上的使命，多年来，一刻都未曾懈怠。

“新时代的年轻学子的可塑性较强，老师一定要做好引领工作，如果将其今后的道路带偏，那便会影响他一辈子。”杜高翔说。在研究方面，他希望学生发挥主观能动性，去伪存真，深入思考科研问题的本质，除此之外，他还鼓励学生了解行业发展，加强研究与行业的结合度，不能闭门造车，要通过认识与实践来引领创新。至今，杜高翔已成功培养硕士生40余名。

独立思考、苦苦探索，是每一位科研人必经的旅程。为了非金属行业的发展，杜高翔除了开展日常的科研以及产业化研究之外，他还会前往全国各地开展行业服务，有时候10天的时间，他的脚步就能遍及五六个省、七八家单位。虽然辛劳，但他却自得其乐。杜高翔常说：“小鸟敢落在树枝上，不是相信树枝不会折断，是相信自己会飞。”而他也坚信，只要不断努力下去，非金属矿和矿物材料行业必定会焕发勃勃生机，他们研发的纳米光催化材料也会更好地应用于室内空气质量治理并服务于人们的健康生活。