西安建筑科技大学环境学院创新创业实践团赴西安开展实践活动

2024年7月15，西安建筑科技大学环境学院创新创业实践团一行5人，赴西安市雁塔区实践基地开展为期14天的“三下乡”社会实践活动。该团队以“电解水制氢用无醚键吖啶型阴离子交换膜材料研发”为核心课题，通过开展蒸馏、萃取、过滤等基础实验操作，探索膜材料研发的实践路径，旨在将理论知识转化为实操能力，为新能源材料领域的创新研究积累基层经验。
抵达实践基地首日，团队成员在指导老师的带领下熟悉实验室环境。“阴离子交换膜是电解水制氢的核心组件，其性能直接影响制氢效率，而今天我们要做的每一步基础实验，都是未来合成高性能膜材料的基石。”王涛指着实验台上的烧杯与冷凝管，向队员们讲解实验与课题研究的关联。团队负责人高浩诚率先拿起笔记本记录，孙嘉铎、韩尚霖、王思飞、郭智乐围站在操作台旁，不时针对试剂储存条件等细节提问，很快将实验安全规范与操作要点整理成清晰的条目。

蒸馏实验是团队开展的首个项目。7月16日上午，实验室里弥漫着淡淡的乙醇气味，韩尚霖正盯着蒸馏烧瓶的温度计，指针在78℃左右微微晃动。“老师，温度稳定在78.3℃了，可以收集馏分吗？”老师俯身观察冷凝管中液体滴落的速度：“再保持3分钟，确保前馏分完全分离。记住，蒸馏的精度会直接影响后续原料提纯的纯度。”韩尚霖点头应答，右手轻握接引管开关，左手在实验记录本上快速写下“10:15，温度78.3℃，馏分开始收集”。一旁的孙嘉铎负责更换接收瓶，两人配合默契，操作间隙孙嘉铎还不忘用纸巾擦去韩尚霖额角的汗珠，“这天气加上酒精灯，确实够热的。”他笑着说。
萃取实验的开展让队员们体会到“细节决定成败”。7月17日下午，王思飞在进行乙酸乙酯萃取操作时，因摇晃分液漏斗的力度不足，导致有机相和水相分层模糊。“你看，这两层的界面不清晰，说明溶质没有完全转移。”老师拿起漏斗示范，“手腕发力，让液体在漏斗内形成漩涡，这样才能充分接触。”王思飞按照指导重新操作，漏斗内的液体发出“哗啦”声响，两分钟后静置时，果然出现了清晰的分层线。“原来看似简单的摇晃里藏着这么多技巧。”王思飞边说边让郭智乐凑近观察，“你看这分层多明显，刚才真是白费劲了。”郭智乐在一旁补充记录：“15:30，调整摇晃力度后，分层时间缩短至2分钟，界面清晰度显著提升。”

过滤操作虽基础，却最考验耐心。7月19日，队员们需要过滤含有细小颗粒的溶液，为模拟膜材料的纯化过程做准备。郭智乐主动承担折叠滤纸的任务，他将圆形滤纸折成圆锥
状，边缘对齐后反复按压，确保与漏斗内壁贴合。“滤纸如果有缝隙，杂质就会直接漏过去。”他一边调整滤纸角度，一边对协助固定漏斗的王思飞说。高浩诚则负责控制溶液倒入的速度，只见他将烧杯嘴紧贴玻璃棒，让液体沿着玻璃棒缓缓流入漏斗，动作平稳得像在进行精细操作。当溶液透过三层滤纸形成清澈的滤液时，实验室里响起一阵小声的欢呼。孙嘉铎在旁记录：“从首次过滤耗时15分钟，到现在8分钟完成，队员们的熟练度提升明显，尤其是郭智乐折叠的滤纸，贴合度非常高。”
实践期间，团队每晚都会召开实验复盘会。7月20日的会议上，高浩诚率先梳理当日数据：“今天蒸馏实验的纯度达到98.2%，比昨天提高了1.5个百分点，主要是韩尚霖调整了温度计的固定位置，减少了误差。”孙嘉铎接着补充：“萃取实验中，我们尝试了不同的静置时间，发现10分钟是最佳节点，既能保证萃取充分，又不会影响效率。”老师展示出一张膜材料结构图：“你们现在做的过滤提纯，其实和膜材料的筛分原理相通，都是通过控制孔径大小实现分离，这些操作经验能帮你们更好理解后续的膜性能评价。”
7月25日，实践进入尾声。队员们整理出12组完整的实验数据，其中蒸馏纯度最高达98.7%，萃取效率稳定在85%以上。“这些数据虽然来自基础实验，但能为我们后续的膜材料合成提供重要的参数支撑。”高浩诚翻看着团队共同完成的实验报告说，“以前在课本上看到‘材料结构决定性能’，现在通过亲手操作，才真正理解每一步实验对最终结果的影响。”
此次实践中，队员们不仅掌握了蒸馏、萃取、过滤等实验技能，更深刻认识到基础研究对于科技创新的重要性。正如高浩诚在总结中所说：“我们从简单实验中看到了科研的严谨性，未来会带着这份踏实继续探索膜材料研发，让基础实践真正成为创新的阶梯。”
 
（通讯员 高浩诚）