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5月24日上午,学院第六期青年教师学术论坛在高分子学院科教楼209报告厅举行。高分子材料加工工程系四位青年教师作汇报交流,报告由材料加工工程系书记徐家壮主持。

材料加工工程系青年教师钟淦基作了题为“加工立场诱导高分子多尺度结构与材料性能挖掘”的报告。报告主要讨论了施加加工力场是制造高性能和功能高分子材料的有效途径,其影响制品内部分子链的取向和松弛、结晶、晶体塑性变形、空化和相结构等微观多层次结构变化,并决定高分子制品最终的力学性能(高强度、高延展性)、阻隔性能(高阻氧、高阻水)、透明性和功能化(选择透过性、抗静电、储能)。目前拉伸力场加工已经实现高强纤维、单轴拉伸聚乙烯包装膜、双轴拉伸聚丙烯介电薄膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(光学膜、航空有机玻璃等重要领域的工业生产。 然而,由于高分子加工力场下的微观结构演变受诸多加工条件影响,且存在多尺度结构演变,因而对其认识仍不全面;同时利用加工力场加工进一步挖掘高分子材料性能潜力,有望为高性能和功能高分子材料的工程实现提供可能。因此,报告介绍了在通用高分子以及生物可降解高分子中运用可控加工力场实现微纳米结构工程化和性能提升的近期研究工作,主要包括熔体拉伸力场下薄膜结构与性能、半固态拉伸力场下薄膜结构与性能、拉伸取向薄膜的功能化。

材料加工工程系青年教师杨洁作了题为“低蒸发能量的界面太阳能蒸发器”的报告。报告指出水资源和能源问题是人类社会面临的两大挑战,太阳能驱动界面水蒸发是一种低能耗、绿色、可持续技术,有望解决与水和能源相关的问题。报告从低能量需求的界面太阳能蒸发器出发,提出了一种基于压电材料的蒸发活化新策略,开发出自供能蒸发原型,阐明活化机理,实现了波浪能诱导的电能产生和电能诱导的蒸发活化。探究了其与现有水凝胶活化之间的联系,研究两者的协同作用机制,制备了具有多重活化特性的蒸发原型,大幅降低了水蒸发的能量需求,实现了高速率、低能耗、低成本、连续化的水蒸发。此外,利用仿生结构搭建了高速、选择性、定向的水收集系统,在高效收集清洁水蒸气冷凝水的同时实现了挥发性污染物的分离。

材料加工工程系青年教师李爽作了题为“高分子杂化催化材料:从原子位点、界面调控到器件加工”的报告。电化学催化在能源存储与能源转换中起着非常关键的作用,开发高性能低成本的电化学催化剂一直是能源材料领域关注的重点科学问题之一。近年来围绕过渡金属活性中心的催化剂研究发展迅速,特别是很多单原子金属中心及多原子团簇基的催化剂展现出了优异的催化性能。这些高活性的催化剂大多是负载在无机材料载体上的,而载体对于催化位点微环境的影响,其催化性能和催化机制的研究是目前研究的难点。报告主要围绕新型杂化材料的精细纳米结构设计,及原子尺度的金属活性中心结构调控,合成和制备具有多级结构的负载型杂化催化材料。通过前驱体结构的精确调控,实现具有精确结构的原子、分子、纳米尺度负载性催化剂,从而实现催化剂性能与载体结构之间的构效关系的解析。所制备的系列催化剂有望应用于电化学产氢、产氧、金属空气电池、燃料电池等领域。

材料加工工程系青年教师吕亚栋作了题为“高分子材料老化评价及预测”的报告。高分子材料在复杂严酷条件下的长期服役可靠性问题正成为制约我国战略新兴产业发展升级和满足国家重大战略需求的重要瓶颈,也逐渐成为材料领域的重要研究前沿和热点。报告围绕光伏组件用高分子材料以及飞行器功能涂层复杂材料体系在特殊严苛服役环境及工况下的长期服役可靠性问题开展了研究,研制了能够模拟实际服役工况多因素同时施加的加速老化新装置,揭示了多因素耦合加速老化机制,建立了科学高效的加速老化评价新方法,并进一步提出了针对小样本的多因素耦合累积损伤寿命预测新思路,从而为关键装备及材料的长期服役稳定运行提供有力保障。

撰稿:报告人提供

编辑:杨燕玲

审核:李乙文