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摘得上海市科学技术奖史上首个技术发明特等奖,揽下5个一等奖

【上海科技奖励项目专递】《解放日报》:华东理工大学凭啥成为“头奖大户”

  稿件来源: 党委宣传部  |   作者:徐瑞哲  |  摄影:清墨  |  编辑:亦枫  |  访问量:17491

    4月18日,2015年度上海市科学技术奖励大会召开,首座技术发明奖特等奖花落华理。此外,华理还斩获5个一等奖项目、1个二等奖项目和1个三等奖项目,成为当之无愧的“头奖大户”。4月19日,《解放日报》在第二版以“华东理工大学凭啥成为‘头奖大户’”为题,对华理获奖背后的故事进行了深度剖析;在第四版,以整版篇幅,对华理获奖的特等奖、一等奖项目进行了深度报道。


华东理工大学凭啥成为“头奖大户”


     ■ 本报首席记者 徐瑞哲

    昨天,上海市科学技术奖历史上首座技术发明特等奖,花落华东理工大学。

    事实上,加之这唯一一座特等奖,一等奖榜单上49个项目中,华理牵头收获的奖项达6个,揽下全市头奖约八分之一,而且技术发明奖、自然科学奖、科技进步奖三大类别全覆盖,当之无愧成为“头奖大户”。

    有意思的是,5年前的上海市科技奖评选,华理也是一举拿下全市七分之一头奖。此番再度进入大奖收获期,不妨探究一下“华理现象”。


    得意的不是拿奖是和企业成战友

    说起特等奖,第一完成人、华理洁净煤技术研究所教授刘海峰充满感慨:“其实,我最得意的还真不是拿奖。”让刘海峰最得意的,原来是与大企业建立了战略伙伴关系。

    特等奖的第二到第五完成单位都是企业,其中中石化系统的企业占了两席。刘海峰认为,高校在研发上往往具有一定前瞻性和前沿性,如果企业也有这样的意识与眼光,双方才能通过产学研合作,促使科技成果实现转化,并最终走向产品化、产业化。

    众所周知,中国富煤而贫油。而只要通过煤炭气化的技术革命,黑煤也能变“绿煤”。通俗地说,煤一烧,五大元素“碳、氢、氧、氮、硫”的后两者,就反应生成了主要污染物,比如氮氧化物和二氧化硫。不过,经过高温高压气化形式的不完全燃烧,煤会变出氢气和一氧化碳的清洁合成气。同时,“氮”可以转化为氮肥,“硫”也可以处理为硫磺,不仅无害,还能利用。如此一来,便可保障我国丰富的煤炭资源不被放空,同时也不必高价进口大量原油。

    中石化清晰认识到“石油路线”的增长空间越发有限,他们布局发展煤化工,但独缺煤化工的龙头——煤气化技术。2010年夏,中石化与华理签约结为战友。中石化投入2000余万元,在华理校园内建起“中国石化—华理气化技术研究中心”。中心的各种科研装备可能比大楼本身还值钱,比如用于实验监测的两台高速摄像机,每台都是宝马或者奔驰的车价。

    其实刘海峰他们也碰到过其他企业,但大多这样说“只要你们炉子开好了,我们就马上用”。对于想吃螃蟹、却不敢先吃螃蟹的人,合作便无法继续。


    团队成员个个“泡”过生产一线

    这种稳固互信的校企协作关系,在华理很常见,堪称一种传统。从该团队创始人之一于遵宏老先生起,同一团队的不同研究小组都是起早贪黑,在企业生产一线“泡”过,他们称之为“汗水哲学”。目前的大团队平均年龄40岁,每周六人人都自觉上班。

    教授龚欣是刘海峰特等奖项目的第三完成人,也是教授王辅臣一等奖项目的第四完成人,在团队中年龄最长,是唯一一个“50后”。她告诉记者,于遵宏生前一年365天只休息两天。在跟企业的联合攻关中,他带领团队始终依靠扎实的科研工作、显著的应用成效和忘我的拼搏精神,感染不少参与合作的企业,同时也打造了这支煤气化团队的攻关作风。

    同在洁净煤技术研究所,教授王辅臣和于广锁这次拿下市科技进步一等奖。他们的项目解决了以浆态进料的大型煤气化关键技术问题,而刘海峰的项目则进一步解决了粉态形式的粉煤气化问题。两者吃的都是煤,但前者一般用成浆性好、灰熔点较低的优质煤,可说是“细粮”;后者则一般用灰分和灰熔点较高的劣质煤,可说是“粗粮”。业内专家说,这两个项目同根同源,在各自技术路径上分化发展,又在成果转移转化和产学研结合方面带着同样鲜明的特色。

    水煤浆气化技术也有值得信赖的企业伙伴:山东兖矿集团公司。王辅臣说,煤的气化是整条洁净煤技术链条的发端,气化装置本身的投入可能只是2亿元,但为之配套一个工厂,则需要20多亿元。而且气化一旦失败,可能全盘皆输,企业面临着很大风险。

    当然,教授们并没有令企业和社会失望。团队开发的技术已推广应用到43家企业,在建和运行气化炉118台,国内市场占有率第一。2014年又建成了世界上最大的水煤浆气化装置,单日单炉处理3000吨煤。近3年为应用企业新增产值180多亿元,新增利税超过41亿元,为企业节支4.3亿元,节省专利费1.55亿元。装置运行3年,合计节煤45.7万吨,相当于减排二氧化碳约102.3万吨。


    政府雪中送炭连续资金支持

    有一个日期,刘海峰总能脱口而出。那是2007年12月26日。

    当时,刘海峰团队与一家极具实力的石油炼化企业达成合作,甚至已与上海锅炉厂签约,独家制造这种数十米高的高温高压气化炉。由于这家炼化企业设厂在海南东方市,炉子也被命名为“东方炉”。然而,次年全球金融危机爆发,这家企业收缩投资,大项目最终无奈下马。

    在中石化接盘之前,刘海峰及其团队仿佛被困在了冰窟里,但来自上海市科委的资金一直继续支持着他们。刘海峰说,一直难忘什么才叫做“雪中送炭”,那感觉就好像“终于有人往冰窟里抛来一件军大衣”。有了政府财政投入,不仅使得煤气化装置的大型化项目得以立项,还为另寻企业伙伴创造了基本条件。

    这方面,华理洁净煤技术研究所所长、水煤浆气化技术主要完成人、教授于广锁也感同身受。“十五”期间,他们曾和兖矿集团合作获得科技部4000多万元支持,成为当时“863计划”洁净煤领域最大项目,建立了水煤浆气化的首套示范装置。“这笔钱现在看来不多,当时却很值钱,很有用。”


    脑子里一直在想“纸变成钱”

    华理此次共获12个奖项,共有8个奖项的名称中带有“应用”二字。自然科学奖2个一等奖项目属于基础研究,而非应用研究,却也明确具有潜在的应用方向。

    不过,这些大奖完成人也表现出一些忧虑,比如工科理科化。在华理这样工科尤其是化工见长的特色高校,学术评价体系总体上还是跟着大流,也就是“出论文、评教授”。但刘海峰、王辅臣等人认为,很多情况下,包括青年教师、研究生等在内,做完一个大工程,也未必能出一篇大论文。因此评价标准不变的话,工科容易趋向理科,也就是表现出更容易出论文的学科特色,而非更容易实现成果转化的学科特色。

    在目前与海外院校的合作中,这些教授发现,不少国外名校也开始将成果转化放在评价权重的首位,“论文也要看,但只要看少数几篇代表性论文”。整个华理,每年专利授权量达300多项——不仅“从钱变纸”成论文,而且“从纸变钱”促转化。




上海市技术发明特等奖项目“单喷嘴冷壁式粉煤加压气化关键装备开发及应用”——

“吃”进劣质黑煤“吐”出绿色能源

张 婷


 

刘海峰(右一)、王辅臣(左二)等与煤气化技术团队在实验室。

    煤气化是煤炭清洁高效转化的龙头技术,但目前广泛应用的煤气化技术,虽然已经很好地解决了优质煤的利用问题,却对我国储量丰富的劣质煤“敬而远之”。

    华东理工大学刘海峰教授领衔依托中石化集团完成的项目“单喷嘴冷壁式粉煤加压气化关键装备开发及应用”(以下简称“SE气化装置”)所开发的气化炉,不但敢“吃”劣质煤,还实现了对其的清洁高效利用,进一步推动了我国“绿色煤炭”战略的产业应用,为国家能源战略安全与现代煤化工产业的可持续发展提供了关键核心装备保障。


    关键技术突破 解决行业难题

    高灰熔点、高灰分劣质煤约占我国煤炭资源总存储量的一半左右,对其进行清洁高效转化利用势在必行。

    就像武林高手都有自己的独门绝技一样,SE气化装置也有攻克劣质煤的“杀手锏”:通过对喷嘴和气化炉的流场进行独特设计,发明的适用于高灰熔点、高灰分劣质煤的气化炉,解决了入炉煤粉灰熔点高达1400℃的难题,并且具有顺畅排渣、高效除灰以及碳转化率高等优点;发明的集点火—开工—气化功能为一体的长寿命复合式粉煤气化喷嘴和高性能膜式水冷壁衬里,则保证了气化装置的操作连续稳定、长周期运行。

    不仅如此,SE气化装置的技术优势还包括:稳定可靠的煤粉供料与输送单元,节能成熟的合成气激冷-洗涤-渣水处理系统,先进自动、安全可靠的气化控制、联锁逻辑系统,彻底消除瞬间黑区的可视化投煤火焰监测,反应室温度直接测量技术等。

    经十余年科研攻关,2014年初,SE气化装置作为新型煤气化技术成功产业应用,并迅速成为煤化工产业的一颗新星,被行业高度关注。


    迈过环保坎儿 走绿色发展路

    现代煤化工产业的可持续发展,既要过技术关,更要过环保关。此时,多个拟新建的煤化工项目和煤炭传统产业改造项目锁定了SE气化装置,无疑与其环境友好密切相关。

    据刘海峰介绍,SE气化技术是在高温、强还原气氛条件下将粉煤经部分氧化反应生成合成气,由于气化温度高、反应充分以及碳转化率高,使得酚类和焦油等在炉内就已经裂解;其他的一些微量重金属在气渣分离时,被冷萃在废渣中,而气化炉产生的废渣和滤饼,则可以二次利用;排放的废气主要为氮气、二氧化碳及粉尘,浓度较低,煤中的硫则绝大部分被收集;排放的废水中基本不含有机物,氨氮等指标都较低,经过废水处理后,符合排放标准。

    “总体而言,SE气化装置实现了煤气化炉环保和效益的双突破。”刘海峰说,唯一有待进一步解决的问题,是废水中含有的少量氯离子。


    “吃”下多种煤 引领新型煤化工

    能“吃”多种煤,是SE气化装置的最大优势。晋煤、淮南煤、贵州煤……这些高灰熔点、高灰分煤,先后都被送进了SE气化装置的气化炉里。

    2014年1月,SE气化装置在中国石化扬子石油化工有限公司开车,“吃”下了贵州煤(60℅)和神华煤(40℅)的混配煤,非但没有“消化不良”,反而创造了工业示范装置多个纪录:出合格产品时间最短(5天),打通全流程时间最短(10天),一次投料成功连续运行时间最长(11天11小时),自投料3个月内连续运行时间最长(53天),烧嘴首次使用累计时间最长(183天)。

    据悉,由华东理工大学、中石化宁波工程有限公司等5家单位依托“产学研”联合攻关、共同完成的“单喷嘴冷壁式粉煤加压气化关键装备开发及应用”项目已申请发明专利43项,其中授权19项,发表SCI/EI收录论文100余篇。它的工业应用,近3年已为化工企业、工程公司、装备制造企业、研发单位等新增销售额约30亿元,直接经济效益2.9亿元。

    中安联合煤化有限公司、扬子石化煤制氢二期和中石化新疆能化……国内已有大批企业拟签约使用SE气化装置。对于未来,刘海峰希望:“南亚、东南亚国家的煤矿大多产高灰熔点的劣质煤,SE气化技术很有希望出口到这些国家,为‘一带一路’战略服务。”



上海市科技进步一等奖项目“大型气流床煤气化炉内湍流多相流动、传递与反应过程基础研究与工程应用”——

十年深耕,煤气化技术新突破

李铁军

    “防治雾霾,煤的清洁利用是关键”,“煤炭清洁利用了其实可以比天然气更环保”,在刚刚过去的两会期间,众多代表和相关政府部门领导纷纷聚焦煤炭清洁利用发出了共同的声音。

    其实,通过气化对煤进行清洁化利用,让煤成为像石油一样重要的化工原料,这个科研领域在华东理工大学已经有30多年的历史。该校洁净煤技术研究所联合中国科学院山西煤炭化学研究所,依托兖矿集团公司等大型企业完成的“大型气流床煤气化炉内湍流多相流动、传递与反应过程基础研究与工程应用”项目,聚焦自主知识产权多喷嘴対置式水煤浆气化技术在大型化、长周期高效稳定运行中面临的挑战,深入开展基础研究,揭示了大型气流床煤气化过程的“所以然”问题,为自主知识产权大型煤气化技术的进一步发展和应用提供了可靠支撑,取得了国内外同行公认的成果。

    “气流床煤气化是煤炭高效清洁利用的核心技术。”项目负责人王辅臣一语道破了项目的关键优势。以这一技术为龙头,“黑色”的煤炭原料得以转化为清洁的合成气(CO+H2),并进一步加工为乙二醇、甲醇等有机化工产品和支持农业发展的尿素。褪去黑乎乎的“外衣”,“煤炭君”显得更有“魅力”。

    20多年前,在消化引进技术的基础上,团队开始开发自主知识产权的大型煤气化技术。随着研究的深入,团队成员发现基础研究越来越重要。2004年,气流床煤气化技术的基础研究列入了国家“973”计划,并于2010年继续得到支持。深入的基础研究,让技术走得更远。

    气化炉内高温、高压、湍流多相流动的环境极其复杂。要想获得煤气化过程状态,进而建立数学模型,就必须了解不同因素影响下反应过程的基本规律。因此,团队把研究主要方向聚焦于煤气化反应机理、撞击流流场、火焰结构和气化炉数字模拟等关键科学问题。

    不同的煤种有不同的气化特性,即使是相同的煤种,在不同的反应条件下,也会有明显的气化活性差异。例如,团队经研究发现,在气流床条件下,煤焦与水蒸气反应的气化活性是与二氧化碳反应的7~10倍,而在气化温度到达1400℃后,不同煤种的气化活性几乎趋于相同。

    “为了提高效益,降低投资,气化炉大型化是必然趋势,作为气化炉的重要部件,耐火砖和喷嘴的使用寿命直接受到炉内火焰结构和温度场的影响。”项目第二完成人、长期在技术工程化一线的于广锁教授介绍说。

    要解决这一问题,弄清楚炉内火焰结构、温度分布以及多喷嘴撞击火焰结构对气化反应的影响,就必须有一双“火眼金睛”。项目组通过开发高分辨率紫外成像系统,辨识了气化炉内三维温度场及火焰结构,获得了炉内颗粒的结构、形态、行为及转换规律等关键信息。

    项目组基于这些信息建立了气流床煤气化过程的数学模型,对多喷嘴对置式水煤浆气化炉进行了优化模拟,并基于气流床煤气化过程区域模型,建立了多喷嘴对置式气化炉降阶模型,为开展气化炉动态模拟奠定了基础。

    这些研究成果产生了显著的效果。与国内外同类技术相比,其喷嘴寿命由平均水平的50-60天提升至平均90天以上,最长可达152天。耐火砖直筒段寿命更是显著提升,其中,上直筒段由平均1.2万~1.5万小时提升至2万~3万小时,下直筒段达到了5万小时。这一改善,极大地提高了气化炉的使用效率,降低了工业成本。

    在项目组的共同努力下,团队已授权发明专利20余项(其中包括美国专利2项),发表SCI论文102篇、EI  论文77篇,被引用1000余次,出版专著2部。

    2014年6月,世界最大的单炉日处理煤3000吨煤气化装置在内蒙古荣信化工有限公司正式投产,标志着项目组自主知识产权多喷嘴対置式水煤浆气化技术跃上了新的台阶。

    近10年来,该项目的研究成果已成功应用于国内外40余家企业,为企业新增产值180多亿元,新增利税超过41亿元,为企业节支4.3亿元,节省专利费3.8亿元,极大地促进了我国现代煤化工行业的发展。



上海市自然科学一等奖项目“机械装备服役损伤的非线性超声导波评价原理和方法”——

给机械装备安上“火眼金睛”

卞 慧


    飞机机翼、发电用的汽轮机的叶片等,因为长期使用,往往有不少微小的损伤。如果这些损伤能够在早期就被发现,并依此及时判定关键部件的使用期限,也许,很多类似马航MH370那样的悲剧就可以避免。

    华东理工大学项延训副教授领衔的“机械装备服役损伤的非线性超声导波评价原理和方法”项目,提供了一种全新的检测方法,比超声波更灵敏高效,还能据此判断机械装备的服役状态。


    灵敏高效的检测方法

    B超能够穿透皮肤,“看”到肉眼不可见的病变。为什么机械装备的损伤检测不继续用超声波呢?这就与非线性超声导波的特点有关啦。

    首先是灵敏度。与超声波不同,非线性超声导波发射出去后,会产生高倍频的谐波。分析这些谐波信号,研究者能够发现100微米以下的细小损伤。非线性超声导波可谓明察秋毫。而超声波呢,一般只能发现500微米以上的损伤。在这个级别,检测方法已经较多。

    机械设备在周期性载荷作用(例如机翼的上下振动)或高温高压(例如发动机)环境下服役,蠕变孔洞和微小裂纹这样的早期损伤占其服役寿命的70%~80%以上。一旦发现500微米以上的损伤,短时间内设备就要“报销”。若没有发现,往往造成事故。因此,检测方法的敏感度非常重要。

    其次是高效性。传统超声波以逐点检测方法居多,而非线性超声导波能做到线状检测。相对于一个个的点来构成图像,自然是“一扫一大片”的非线性超声导波效率更高。

    如同对付人类的癌症一样,早发现、早干预能够有效保证机械装备的“生命”安全。在这方面,灵敏高效的非线性超声导波具有强大的优势。


    三大创新推动理论到实践

    非线性超声导波如此“能干”,为什么科学家想不到早点运用它呢?其实,早在上世纪90年代,已经有人开始研究。但是由于导波存在多模式和色散性,科学界长期以来普遍认为它不存在强烈的非线性效应,相关理论体系缺失。

    1996年,课题组成员邓明晰教授就开始了理论探索。他首次从理论上证明超声导波非线性效应的存在,并在实验中观察到了其信号。这就完成了“证明存在”的第一步。

    第二步就是探究非线性超声导波“有什么用”——阐明它如何激发出来、与检测材料的微损伤如何发生作用。2000年后,项延训等开始与邓教授合作。他们针对铝合金、钛合金、奥氏体不锈钢等近10种金属材料做实验,改变发射频率、改装设备……终于发现微观组织演化是非线性导波变化的主导因素,构建了微组织与非线性导波相互作用的理论模型,阐明了两者之间的物理机制。

    第三步是了解“怎么用”。课题组“系统建立了设备服役损伤、超声导波非线性参量、剩余寿命的映射关系”,即能够通过非线性超声导波检测设备的微损伤,推断出设备的服役状态及预测服役寿命。他们不仅构建了评价方法,还成功开发了评价软件,能够实现机械损伤的定性、定量评价。

    他们的这项工作得到了国内外约55个课题组的引用和正面评价,尤其是非线性超声领域,国际上40多个课题组中90%都引用了他们的工作。课题组发表了相关论文79篇,在国际三大应用物理杂志发表的论文数占1999年以来该方向论文总量的70%,他引510次。

    工业装备状态信息实时监测和自适应控制是智能制造的关键环节。该项目团队为我国从工业大国向工业强国转化贡献了自己的力量。



上海市技术发明一等奖项目“己内酰胺废液离心萃取回收技术及应用”——

源头实现清洁生产和资源回收

志 山


    现如今,绿色、环保生产已成为普遍接受的理念,人们在生产生活中都会注意控制、减少污染以及回收利用资源。相比于建立事后处置的污水处理厂等举措,华东理工大学白志山教授领衔的“己内酰胺废液离心萃取回收技术及应用”项目,从源头入手,在化工生产的过程中就能实现清洁生产和资源回收。

    该项目以化工行业典型的重污染源头——己内酰胺废液为主要研究对象,基于离心萃取技术实现分离回收。白志山、潘九海、王仲霞等项目组成员针对甲苯法生产己内酰胺工艺中存在的问题,在压力平衡原理基础上,建立两相液体界面半径与重相堰半径和轻相堰半径的关系模型,用于指导设备设计与开发,发明了甲苯法生产己内酰胺工艺中酰胺化反应液分离的新工艺; 针对污染物的分离和强化去除,提出了纳米级别污染物在剪切流中的扩散、吸附的理论模型与不稳定流强化萃取去除的新思想,发明含己内酰胺残液离心强化萃取去除方法、汽油中钠离子强化去除方法;针对废水中的高粘度、高密度油类去除,基于泰勒涡流,阐明了环隙内速度的分布特征及复杂的涡流场结构,掌握了油滴间碰撞、吸附的规律性数据,提出了一种“油洗”新方法,发明了电脱盐污水强化除油新工艺。同时,项目组成功研制了用于快速分离和强化萃取分离的两类离心萃取分离设备。

    该项目实现了化工过程中清洁生产和污染物强化去除技术的跨越式发展,显著推动了化工工艺环保科技进步,市场需求度高。同时,这个成果还能推广应用到煤化工、乙烯、纯碱、炼钢、天然气、合成气脱硫等生产过程中。经过中国石油化工集团公司科技开发部鉴定和中国石化聚酰胺技术开发中心证明,该项目中的己内酰胺工艺中酰胺化反应液离心强化分离技术处于国内领先水平,含己内酰胺废液离心强化萃取去除技术属于国内外首创。

    目前,本项目已申请了7项知识产权,其中含5项发明专利、1项PCT国际专利,授权发明专利3项,授权实用新型专利1项。相关技术建成了3类化工过程节能减排科技示范装置,推广应用到全国8套化工装置,累计产生直接经济效益1.4亿元,间接经济效益3.4亿元,社会效益和经济效益都很显著。



上海市自然科学奖一等奖项目“液晶高分子的结构调控及其功能化”——

新型液晶高分子材料有望重用

石 翎


    小到电子表、计算器上的液晶数字显示,大一点到手机屏幕,再大些到液晶电视,上述物品中大多是液晶小分子在发挥作用。液晶高分子则是把大量液晶分子单元连接在一起形成的聚合物,近几十年来相关技术发展迅速。作为新型液晶材料,液晶高分子的结构更为复杂,性能趋于多样,在航天航空科技、生物材料、能源信息等领域具有重要应用价值。

    10多年来,华东理工大学林嘉平教授团队始终专注于液晶高分子的基础研究,在制备合成、性能表征、应用基础研究等方面成果频出,受到国内外同行的高度关注和认可,至今已发表SCI论文186篇,他引次数高达2313次,其中130篇论文影响因子大于3.0,20篇重要论文他引945次,单篇最高他引133次,并在国内外学术会议上作大会报告2次,特邀报告41次。

    聚肽是由氨基酸及其衍生物聚合形成的聚合物,具有液晶刚性链结构。这种特征使聚肽成为研究液晶高分子性能的很好的模型。另一方面,氨基酸及其衍生物是组成生物蛋白质的最基本单元,由氨基酸及其衍生物聚合而成的聚肽与蛋白质有相类似的结构,研究聚肽对了解蛋白质的结构及生命现象具有十分重要的意义,对目前正在逐步形成的生物高分子学科也有积极作用。更重要的是,聚肽是一类重要的生物医用材料,在生物医用材料领域有重要的应用,例如,作为药物控释载体和组织工程支架材料等。

    一般而言,我们吃的药都有一定的有效浓度范围,浓度太低达不到药效,浓度高了又对人体有毒。以传统的胶囊药物为例,胶囊外衣溶解后,里面的药物会快速释放,较快地达到甚至超过有效浓度,而后浓度又较快地降下来,因而药效持续时间短,导致一天要吃好几次药。而通过对聚肽这类液晶高分子的深入系统研究,研究团队设计研制了多种基于聚肽自组装胶束的药物控释载体,具有可控性强、生物安全性好和载药量大的特征。也就是说,聚肽的特殊结构可以让药物在人体内有效地缓慢释放,或许我们以后一天吃一次药就可以了。不止如此,聚肽还可以搭载多种药物,并且可于不同的时间释放不同的药物,以达到最佳疗效。另一方面,聚肽是由氨基酸及其衍生物聚合而成的,生物相容性好,且对人体无毒。

    PBZ类液晶高分子(含PBO)是继Kevlar  纤维之后的新一代高性能材料,实现其高分子量聚合物合成和结构可控制备,对开发液晶高分子的应用领域有着重要的意义。聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维,被誉为21世纪超级纤维,具有质轻、高强、高模和耐高温耐腐蚀等优异性能,可应用于航天航空等高新技术领域。基于长期深入系统的基础研究工作,目前研究团队已全面掌握了PBO纤维聚合物纺丝液的化学合成、物理特性和流变性能等基特性,在此基础上,成功设计加工了PBO聚合纺丝一体化装置。该成果得益于研究团队对聚苯并唑(PBZ)类液晶高分子化学合成机理长期研究的基础工作。此外,近期研究还发现,可以通过改变其聚集态结构,控制PBZ类液晶高分子的光电性能。利用PBZ类液晶高分子的共轭结构,还开发出了兼具导电性能和优异力学性能的结构功能一体化材料。

    在长期的科研工作中,团队成员也是硕果累累。其中,1人获得国家杰出青年科学基金资助,1人入选国家百千万人才工程,2人入选教育部新世纪优秀人才,2人入选上海市曙光学者。团队累计培养了42名博士和48名硕士,其中1人获全国百篇优秀博士论文提名奖,3人入选上海市优秀博士论文,1人入选上海市优秀硕士论文。

发布日期:2016年04月19日10时05分
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