奋进者｜张婷婷：给工业固废“二次生命”

科技日报记者 张蕴

张婷婷坚信，工业固废有“二次生命”。而她和团队的使命，就是不断探索技术路径，变废为宝，在守护生态环境的同时，为产业绿色发展注入科技力量。

外表温婉平和的张婷婷，骨子里却有一股不服输的韧劲。十余年来，这位大连理工大学教授与粉煤灰、煤矸石等“对手”不断较量。而她的“战场”，从实验室一直延伸到工厂车间、采矿场。

“让工业固体废弃物（以下简称‘固废’）获得新生，是我们团队这些年一直在做的事。”张婷婷说。前不久，她获得第十六届中国硅酸盐学会青年科技奖。

与固废资源化利用结缘

高考后填报志愿时，张婷婷选择了大连理工大学环境工程专业。“当时，我常看环保相关纪录片，于是想利用新技术保护地球。”她回忆道。本科四年，她认真学习专业基础知识，也初步了解到工业固废对生态环境的影响。

之后，在读博期间，张婷婷接触到新型低碳胶凝材料。这是一种以工业固废为主要原料的绿色建筑材料。它具有低碳环保、强度高、耐久性好等特点，能将粉煤灰、煤矸石等工业固废高效转化为水泥等建筑材料。“新型低碳胶凝材料可以助力解决我国固废堆积污染与建材高碳排放等难题。我想朝着这个方向研究下去，让固废重获新生。”她说。

获得博士学位后，张婷婷回到母校——大连理工大学任教，希望找到更多工业固废资源化利用的路径。不过，她并未急于走进实验室，而是带领新组建的科研团队深入产业一线。从东北矿山到沿海电厂，他们看到工业固废侵占土地、污染水源，周边的土壤遭到了不同程度的破坏。

走访调研后，张婷婷决定瞄准工业固废高值化利用方向，通过材料改性与配方创新，把毫无用处的工业固废，变成高性能的新型低碳胶凝材料。“固废是待开发的资源，我们要做的就是挖掘它们的价值。”她说。

2015年，张婷婷带领科研团队，从分子结构设计入手，设计新型低碳胶凝材料的配方。“有时，为调整一个配方参数，就要做上百次实验，熬几个通宵是常事。”张婷婷团队成员回忆道。

每当研究陷入困境，张婷婷总会给大家鼓劲：“失败不可怕，放弃才可惜，我们再试一次。”他们日夜打磨配方、反复校验，终于研制出新型低碳胶凝材料。

实验室里的成功只是第一步。“不能让新材料‘躺’在实验室，它要有用武之地。”张婷婷说。

她积极联系国内多家科研院所与企业，与中国辐射防护研究院、辽宁红沿河核电站开展合作，并根据不同应用场景的技术要求对材料进行优化。这款以工业固废为原料的新材料，不仅大幅降低了建材生产的碳排放量，而且提升了建筑的抗辐射、抗腐蚀性能，被应用于核电工程、矿山支护等多个领域。

破解产业一线应用难题

2024年9月，张婷婷又迎来一个挑战。她和团队利用工业固废研发的磷酸镁防腐涂料，在实验室模拟环境中性能指标优异，可被喷到工厂管道上时，却出现了涂料凝结速度过快、成型表面粗糙不均的问题。

面对问题，张婷婷没有退缩，带领团队驻扎在合作工厂的生产车间，逐一排查问题。他们调整缓凝剂配比、修改喷涂设备参数，并根据工厂的生产工况优化涂料的施工工艺，全力破解应用难题。

经过数十轮配方调试与工艺优化，团队终获突破。当改良后的磷酸镁防腐涂料被均匀喷涂在管道表面，形成一层光滑致密的防护层时，众人欢呼，张婷婷也露出了笑容。

张婷婷和团队并未就此停下脚步。之后，他们不断优化磷酸镁防腐涂料的综合性能，并根据不同工业场景的防护需求，研发出系列防腐涂料产品。

2025年8月，经过多次迭代的防腐涂料，在抚顺矿业集团页岩炼油厂管道防护与修复项目中成功应用，获得企业高度认可。

“这款涂料太实用了！”抚顺矿业集团页岩炼油厂相关负责人对记者说，相较于传统防腐涂料，新涂料能够在常温下快速固化，可在管道上形成耐磨损、抗渗透的防护层，而且成本也更具优势。

“把论文写在产业一线，让科研成果服务经济发展，是我们科研人员的责任。”张婷婷说。

张婷婷坚信，工业固废有“二次生命”。而她和团队的使命，就是不断探索技术路径，变废为宝，在守护生态环境的同时，为产业绿色发展注入科技力量。

来源：科技日报