青年科学家张健：探寻无机化学风景 力解能源环

　　对40岁的中国科学院福建物质结构研究所研究员张健而言，化学是门奇妙的学科，而他用它来探索能源环境难题。

　　张健1978年出生于中国湖南省，高中时便参加化学奥林匹克竞赛，并曾因为拿到该省一等奖而被保送到知名学府厦门大学。

　　作为一名酷爱者，在张健的眼里，化学一直是门奇妙的学科，“两种化合物通过化学反应，得到一种新的化合物，带来新性能，开始新应用，化学这门学科虽基础，但很奇妙。”

　　2001年，张健在厦门大学化学系读完4年书后，进入中国科学院福建物质结构研究所攻读硕士、博士研究生，此时，他对化学又有了一层认识，重点不在“新”，而在“深”。

　　在研究生阶段，他从事无机晶体结构，“通过X射线，能很深入地明白和理解一个化合物如何通过原子或者分子来连接、堆积形成，还可以知道一个物质的结构和它的性能有什么样的关系，那时感觉‘物质的世界’非常精彩。”

张健在实验室。中科院 供图

　　2009年，在赴国外做了3年博士后之后，张健回到中国科学院福建物质结构研究所，独立带了一个60多人的大课题组，延续了对化学的“挖掘”：创造新物质，解决能源与环境难题。

　　张健介绍，他主要做两个方向的研究：从2009年开始的类沸石分子筛化合物，以及从2015年开始的氧化钛研究。

　　选择这两个方向，张健说，一方面是基于自己原来结构化学的研究背景；另一方面，则是面向国家需求，因为能源存储利用对国家发展非常重要。

　　关于类沸石分子筛化合物的应用，他举例说，有些出租车使用天然气，车上的储气罐一般存储80升左右的天然气，跑200公里左右；如果能将类沸石分子筛化合物放到气罐里，由于它能增加气体分子吸附、存储能力，同样大的储气罐就可以存储原来3倍的天然气，这样出租车跑个600公里才需加注天然气，这将有力促进清洁能源的使用。

　　所谓的类沸石，是模拟自然界中已知的矿石——沸石，它在工业上有广泛应用，可用于气体吸附、分离、催化等等。

　　张健解释，自然界中的沸石有一定的局限性，比如孔径和比表面积比较小，而课题组在开发孔径更大、比表面积更大的类沸石材料，“如果做出来，比起现有沸石，新的材料能装更大尺寸的分子，就可以在有机催化领域发挥更大的功能，比如，用于储存甲烷气体，还有一些尺寸比较大的乙烯、乙炔、丙烯、丙炔等等。”

　　他介绍，目前课题组已开发了一系列类沸石分子筛化合物，但到具体转化应用还有一定距离。比如，课题组于2012年创制出了具有2.6纳米孔径的分子筛型材料，是当时世界上具有最大孔径的类沸石分子筛化合物，为一些大尺寸分子的分离应用奠定了基础。

　　他研究的第二类则是氧化钛材料，具体是从结构的角度，去分析和改造氧化钛的光催化性能。张健介绍，课题组创制了一系列具有半导体性能的氧化钛材料，这类新物质具有优异的光催化性能，能与其它一些新材料一起，高效利用可见光去分解水产生氢，为解决能源与环境问题提供良好的材料基础。

　　关于这两块研究，他介绍，类沸石分子筛化合物方面处于国际并跑阶段，而氧化钛研究方面处于国际领先水平。

　　生于1978年，张健说，自己这代人还是很幸运的一代，所处的教育环境、科研平台等都有很大提高，“特别是近10年来，中国变化非常大，国家在科研领域投入很大，对科学家十分重视，尤其重视年轻科学家，从人才政策、经费资助等多方面帮助这一代人科研人才尽快成长。”

　　四十不惑，张健说，自己没有特别远大的目标，只想踏踏实实走好每一步，最大的一个规划就是把科研队伍带好，把所致力的两个方向研究都做到国际领先。(完)