2025年中国工程院院士有效候选人——王爱勤


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[导读]王爱勤与粉体的缘分,尤其是与凹凸棒石的不解之缘,堪称一段科研传奇。

www.188betkr.com 讯王爱勤,1963年2月出生,1986年毕业于兰州大学化学系,1999年毕业于中国科学院兰州化学物理研究所获理学博士学位。他是研究员,博士生导师,国务院政府特殊津贴、首届“陇原最美科技工作者”、第二届全国创新争先奖和何梁何利基金科学与技术创新奖获得者,甘肃省拔尖领军人才。


现任甘肃省黏土矿物重点实验室主任,江苏凹凸棒石产业研究院院长,甘肃省和江苏省凹凸棒石产业技术创新战略联盟理事长,中国非金属矿工业协会副会长和专家委员会副主任,中国矿物岩石地球化学学会非金属矿物资源高效利用专业委员会副主任委员,全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会黏土与黏土矿物分技术委员会主任委员,中国硅酸盐学会矿物材料分会副理事长。



王爱勤与粉体的缘分,尤其是与凹凸棒石的不解之缘,堪称一段科研传奇。


从“保水剂”出发,开启凹凸棒石研究之路


王爱勤与凹凸棒石的相识,最初“纯属偶然”。21世纪初,国家实施西部大开发战略,治理西部生态环境和发展干旱农业迫切需要高性能保水剂。彼时,王爱勤开展了有机无机复合保水剂的研发工作。在尝试了蒙脱石等黏土矿物后,效果均不理想,直到接触到甘肃临泽的凹凸棒石,情况出现了转机。


随后,他带领团队系统开展了不同矿点和各种方法处理凹凸棒石对有机无机复合保水剂吸水性能的研究,揭示了复合机理,最终在胜利油田实现了产业化生产。并且在西部干旱地区进行了近百万亩的应用试验,达到了资源高值利用和生态恢复的双重目的,为西部大开发生态环境恢复和节水农业发展提供了有力的技术支撑。这次成功的研发经历,让王爱勤对凹凸棒石有了全新的认识,也开启了他深入研究凹凸棒石的大门。


五年攻坚,让“黏土”变身“纳米材料


凹凸棒石是一种具有独特一维棒晶形貌和孔道结构的天然纳米材料,具有优良的吸附、悬浮、触变、载体、增韧补强等性能,在化工、建材、造纸、医药、农业和食品等多个领域有着广泛的应用前景。然而,天然凹凸棒石棒晶大多以鸟巢状或柴垛状聚集,这成为了制约凹凸棒石产业发展的关键瓶颈。


2008年,王爱勤毅然决定向这一世界性难题发起挑战,尝试各种工艺,以解决凹凸棒石棒晶束的高效无损解离问题。当他发现“中国凹土之都”——江苏盱眙的凹凸棒石,由火山喷发沉积而成,具有纯度高、色泽较白等特色和优势时,便来到了盱眙。在那里,王爱勤带领团队另辟蹊径,经过大量实验,历经五年的艰苦努力,终于发展出“对辊处理—制浆提纯—高压均质—乙醇交换”一体化工艺。这一创新性工艺在保持凹凸棒石固有长径比的前提下,成功实现了棒晶束的高效解离,棒晶达到纳米级分散,解决了干燥过程中纳米棒晶的二次团聚问题,实现了从矿物材料到纳米材料的华丽转身。


从“盱眙模式”到“甘肃模式”,让科技落地生根


有了凹凸棒石棒晶束解离技术这一关键突破,凹凸棒石的高值应用得以水到渠成。王爱勤团队迅速研发出矿物凝胶、高效棕榈油脱色剂、霉菌毒素吸附剂和动物健康养殖替抗等高值化产品,并成功应用到市场中。以棕榈油脱色为例,棕榈油原油是食用油里最难脱色的,普通的吸附剂难以达到效果,而经过王爱勤团队纳米技术处理后的凹凸棒石,成功实现了对原油的脱色,并开发出高效棕榈油脱色剂产品。此外,王爱勤还助力盱眙贯通了人才平台、研发平台和检测服务平台,最终形成了独具特色的产业集群和助推产业发展的“盱眙模式”,将盱眙凹凸棒石的产值从2010年的4亿元提升到2016年的20亿元,为当地的经济发展做出了巨大贡献。


作为一名土生土长的甘肃人,他心里始终牵挂着凹凸棒石的结缘之地——甘肃临泽。2016年,他将工作重心从江苏盱眙转移到甘肃。然而,甘肃地区的凹凸棒石多呈红色,同时伴生多种其它矿物,与盱眙的高品位凹凸棒石截然不同,这使得甘肃凹凸棒石难以开发高附加值的产品,严重制约了当地凹凸棒石产业的规模发展。面对这一困境,王爱勤团队没有退缩,他们在突破湿法低品位凹凸棒石转白技术的同时,还发明了伴生矿的同步转化关键技术。这一成果为当地凹凸棒石的高值化应用找到了新路径。王爱勤还进一步摸索出助推甘肃凹凸棒石产业发展的全新“甘肃模式”,为实现将临泽变成“凹凸棒石强县”的目标而不懈奋斗着。


从“跟跑”到“领跑”,最新成果续写科研答卷


多年来,王爱勤全身心投入到凹凸棒石的研究中,跑遍了国内凹凸棒石矿,先后3次前往美国交流访问。他的努力和付出得到了广泛认可和高度赞誉,而团队近年的最新研究更是让我国在该领域的“领跑”地位愈发稳固。


在动物营养应用领域,王爱勤团队于2025年在《饲料工业》期刊发表最新研究成果(王爱勤,卢予沈,杨芳芳,等。凹凸棒石的结构特征和应用性能对动物营养研究的意义[J].饲料工业,2025,46(5):1-11.),系统阐述了凹凸棒石的独特结构与应用性能在动物营养领域的核心价值。该研究深入分析了凹凸棒石作为饲料添加剂时,其纳米级孔道结构对霉菌毒素的高效吸附机制、一维棒晶形貌对动物肠道黏膜的保护作用,以及其天然矿物特性带来的安全性优势,为凹凸棒石在绿色饲料研发、减少抗生素使用(替抗)等方面提供了全新的理论支撑,进一步拓展了凹凸棒石高值化应用的边界。


截至目前,王爱勤发表学术论文700余篇,曾连续3年入选全球高被引科学家榜单;获授权国家发明专利150件;制订国家及行业标准6项;出版中文著作7部、英文著作1部;获国家及省部级科技奖项15项。其中,国家奖2项、省部级一等奖5项。实现了基础研究、应用研究与产业化融通创新发展,形成了具有自主知识产权的技术创新链。在他的带领下,我国开发出的有机/无机保水材料、杂化颜料、霉菌毒素吸附材料、多功能抗菌材料和矿物生物炭等功能新材料,持续打破国外在高端粉体材料领域的技术垄断,为相关产业的发展注入了新的活力。


值得一提的是,在科研事业持续迈向新高度的进程中,王爱勤又迎来一项重要认可。2025年中国工程院院士增选推荐工作结束后,经中国工程院第八届主席团第十六次会议审议,中国工程院党组审定,他成功入选2025年中国工程院院士增选有效候选人名单(共660人)。


参考来源:

王爱勤,卢予沈等. 凹凸棒石的结构特征和应用性能对动物营养研究的意义

中国科学院兰州化学物理研究所;平顶山市科学技术局;中国科学院


(www.188betkr.com 编辑整理/九思)

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