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本項(xiàng)目開發(fā)了一種具有規(guī)整垂直孔道多孔膜的制備方法，主要是以嵌段共聚物為原料，利用溶劑蒸汽退火形成垂直的微相結(jié)構(gòu)，再選擇性溶脹將分散相轉(zhuǎn)化為孔道。溶劑蒸汽退火是將聚合物膜暴露于溶劑蒸汽中，溶劑分子進(jìn)入膜內(nèi)部，促進(jìn)分子鏈運(yùn)動(dòng)，形成規(guī)整排列的分相，具有室溫下可操作、簡單方便的特點(diǎn)。選擇性溶脹致孔是一種物理方法，該過程不存在化學(xué)反應(yīng)，無質(zhì)量損失，可以根據(jù)溶脹條件有效調(diào)控孔徑。孔徑可在10-50nm范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，膜厚可在20nm-50微米之間調(diào)節(jié)。

據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全世界每年死于細(xì)菌感染的人數(shù)已超過1700萬人。從歷次疾病流行的教訓(xùn)中，人們清楚地認(rèn)識(shí)到,有害細(xì)菌的傳播能通過各種途徑迅速蔓延。因此，這就迫切需要開發(fā)用于日常生活的抗菌材料解決憂關(guān)人們健康的難題，例如：各種衛(wèi)生紙巾、擦拭紙、食品包裝材料、醫(yī)藥包裝、過濾、口罩或面罩、一次性醫(yī)療用品、包裝標(biāo)簽等。然而,傳統(tǒng)的上述材料并不具備殺菌功能。行之有效的方法就是讓材料或紙張表面具有自然抑制或阻止病菌生長和傳播的能力。抗菌材料，其性能是破壞病菌

變色玻璃（又稱智能玻璃）是能夠按照人們的需求改變光線進(jìn)入（射出）強(qiáng)度和能量的功能化玻璃。通過對(duì)光線的調(diào)節(jié)可以使室內(nèi)亮度和溫度保持在合適的范圍，改善了生活質(zhì)量也降低了能耗。這在當(dāng)今全球能源緊缺的情況下更是意義重大。各發(fā)達(dá)國家對(duì)該領(lǐng)域的研發(fā)工作都非常重視。目前變色玻璃主要在美、日、韓等國生產(chǎn)，在歐、美、日有著廣泛應(yīng)用。國外變色玻璃已開始代替建筑玻璃用于各種建筑的門、窗、天棚。而且，變色玻璃

課題組此前在國際上率先開展了酰亞胺基n-型高分子半導(dǎo)體材料的研究。目前，酰亞胺基高分子已經(jīng)逐漸發(fā)展成為重要的n-型半導(dǎo)體材料，能夠?qū)崿F(xiàn)全聚合物太陽能電池領(lǐng)域中的最高能量轉(zhuǎn)化效率。盡管酰亞胺基高分子半導(dǎo)體取得了巨大成功，但其對(duì)太陽能光的吸收不足是限制其性能進(jìn)一步提升的瓶頸。 針對(duì)此問題，課題組開發(fā)了基于苯并噻二唑的新穎n-型高分子半導(dǎo)體，該半導(dǎo)體具有對(duì)太陽光更為有效的吸收，實(shí)現(xiàn)了超過8%

伴隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、國家重大戰(zhàn)略需求等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，電子器件正朝著高功率、高集成化和便攜式的方向發(fā)展，這亟需高效、輕質(zhì)和高穩(wěn)定性的熱管理材料和方案來保證電子產(chǎn)品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持續(xù)穩(wěn)定性。如何大幅提高導(dǎo)熱材料的熱導(dǎo)率一直是熱管理材料行業(yè)的技術(shù)痛點(diǎn)，也是促進(jìn)消費(fèi)電子、5G設(shè)備、高功率芯片、集成電路、電池等突破功率限制的關(guān)鍵。由于傳統(tǒng)導(dǎo)熱材料如金屬、無機(jī)導(dǎo)熱材料存在質(zhì)量大、柔性差等缺點(diǎn)，導(dǎo)熱聚合物的應(yīng)用正在不斷向高導(dǎo)熱材料領(lǐng)域滲透。聚合物導(dǎo)熱材料在成本、可加工性、柔韌性及穩(wěn)定性等方面更有優(yōu)勢。但絕大多數(shù)的聚合物自身的導(dǎo)熱性很差（一般導(dǎo)熱系數(shù)為0.2 ~ 0.5 W/mK），無法滿足高導(dǎo)熱的需求，開發(fā)高導(dǎo)熱的聚合物復(fù)合材料已經(jīng)成為該領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。采用復(fù)合高導(dǎo)熱填料（如石墨烯、碳納米管、氮化硼、金屬氧化物等）是一種簡單而高效的方式來提高聚合物基體的熱導(dǎo)率，目前在工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的大量研究表明，在聚合物材料內(nèi)部構(gòu)建導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)可以在低添加量的條件下實(shí)現(xiàn)熱導(dǎo)率的大幅度提高，這種三維滲流網(wǎng)絡(luò)（如圖1所示）可以為聲子的快速傳遞提供通道，從而加速熱量沿著三維網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞。 封偉團(tuán)隊(duì)在綜述中重點(diǎn)介紹了不同三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及在制備聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料方面的最新進(jìn)展，如石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)、碳納米管網(wǎng)絡(luò)、氮化硼網(wǎng)絡(luò)、金屬三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)等。討論了不同導(dǎo)熱材料三維網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法、結(jié)構(gòu)取向調(diào)控方法及影響導(dǎo)熱性能的關(guān)鍵因素（取向性、界面連接性、網(wǎng)絡(luò)密度等）。同時(shí)，比較了不同的填料形式（分散顆粒填料與三維連續(xù)填料網(wǎng)絡(luò)）對(duì)復(fù)合材料熱導(dǎo)率的影響。相比于共混法制備的導(dǎo)熱復(fù)合材料，基于三維填料網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合材料在填充比、分散性、取向控制及熱導(dǎo)率提升率上都具有明顯的優(yōu)勢。毫無疑問，三維連續(xù)導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的形成對(duì)于提升聚合物熱導(dǎo)率至關(guān)重要。可以預(yù)見，三維導(dǎo)熱填料網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)將作為一種實(shí)現(xiàn)聚合物高導(dǎo)熱率的重要手段，成為新一代熱管理系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。 極端環(huán)境熱管理系統(tǒng)在能源化工、通訊衛(wèi)星、高速飛行器及人工智能等領(lǐng)域都發(fā)揮重要作用。導(dǎo)熱復(fù)合材料作為熱管理系統(tǒng)的關(guān)鍵材料，直接影響著其在不同環(huán)境內(nèi)的熱傳導(dǎo)方向和效率。近年來，天津大學(xué)封偉教授團(tuán)隊(duì)以高導(dǎo)熱碳復(fù)合材料為研究基礎(chǔ)，針對(duì)其存在的導(dǎo)熱各向異性、易損傷、壓縮回彈性差以及與高彈性難以兼顧的問題，提出了通過微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、界面優(yōu)化、分子級(jí)相互作用優(yōu)化，分別實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的定向高導(dǎo)熱、彈性高導(dǎo)熱及自修復(fù)高導(dǎo)熱，探索其在復(fù)雜界面和極端環(huán)境熱傳導(dǎo)領(lǐng)域的應(yīng)用。

傳統(tǒng)制備聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料的方法如插層復(fù)合法工藝復(fù)雜，需要加入增容劑或?qū)訝顭o機(jī)物進(jìn)行有機(jī)化處理，此外單體插層聚合涉及復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，而熔體插層則要求聚合物的熔體粘度低。針對(duì)傳統(tǒng)插層復(fù)合法存在的問題，本項(xiàng)目將固相力化學(xué)方法引入聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料領(lǐng)域，利用磨盤形力化學(xué)反應(yīng)器獨(dú)特的三維剪結(jié)構(gòu)所提供的強(qiáng)大擠壓剪切力場和粉碎、混合、分散及固相力化學(xué)反應(yīng)功能，在磨盤碾磨過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)層狀無機(jī)物的粉碎、片層滑移和剝離，聚合物的粉碎和嵌入，聚合物與無機(jī)填料的固相分散和混合，得到聚合物/層狀無機(jī)物復(fù)合粉體，再經(jīng)進(jìn)一步加工成型，可制備用途廣泛的聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料，如具有良好力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)材料和具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、電磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等。 主要技術(shù)指標(biāo)： 可制備具有良好力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)材料及具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、電磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等; 所制備的PP導(dǎo)電導(dǎo)熱納米復(fù)合材料的電導(dǎo)率可達(dá)5.2×10-4 S×cm-1，導(dǎo)熱率可達(dá)0.69 W×m-1×k-1; HDPE導(dǎo)電導(dǎo)熱納米復(fù)合材料的電導(dǎo)率可達(dá)10-3 S×cm-1, 導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)2.2 W×m-1×k-1 建設(shè)投產(chǎn)條件（投入資金情況、需要的廠房、使用配套設(shè)施狀況等）： 需要帶分級(jí)裝置的磨盤形力化學(xué)反應(yīng)器、雙螺桿擠出機(jī)及注射/熱壓成型機(jī)。

研發(fā)階段/n內(nèi)容簡介：本項(xiàng)目采用改性PPV和其它聚合物，同時(shí)進(jìn)行有效摻雜等技術(shù)，制備PLED（聚合物發(fā)光二極管）。現(xiàn)在PPV發(fā)光二極管已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化開發(fā)階段。它具有很強(qiáng)的電致發(fā)光性能,由于有較高分子量可形成高質(zhì)量的薄膜,目前已開發(fā)出許多PPV衍生物。通過加入不同的側(cè)鏈，決定PPV聚合物的顏色。如MEM-PPV,BuEH-PPV等聚合物。本項(xiàng)目是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在德國著名大學(xué)進(jìn)行的研究成果之一。技術(shù)指標(biāo)：器件工作電壓小于3Ｖ,亮度高達(dá)6000ｃｄ/ｍ2。壽命可以達(dá)到10000小時(shí)。應(yīng)用領(lǐng)域：聚合物發(fā)光二極

何鳳課題組以共軛聚合物PPV嵌段為成核嵌段設(shè)計(jì)合成了兩親性嵌段共聚物PPV-b-P2VP，以該嵌段共聚物為構(gòu)筑單元，使其在異丙醇溶液中進(jìn)行“溶解-降溫-陳化”這一簡單過程，制備得到了均一分散的二維正方形自組裝膠束。通過調(diào)節(jié)共聚物嵌段長度比和溶液濃度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所得二維正方形自組裝結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行較為精確的調(diào)控。利用PPV嵌段良好的光學(xué)特性，對(duì)二維結(jié)構(gòu)的組裝過程進(jìn)行了追蹤表征，結(jié)合高分辨顯微鏡照片、SEAD、GIWAXS和分子動(dòng)力學(xué)模擬，可以確認(rèn)所得二維材料的非晶態(tài)以及PPV嵌段間的π-π相互作用對(duì)于二維正方形膠束形成的驅(qū)動(dòng)作用。 本項(xiàng)研究采用非結(jié)晶手段成功實(shí)現(xiàn)了聚合物可控二維自組裝膠束的形成，為二維微納材料的構(gòu)筑提供了新的思路，對(duì)于聚合物二維自組裝的研究有著重要的貢獻(xiàn)。同時(shí)，通過簡單手段獲得的二維正方形軟材料，有著良好的光學(xué)和電學(xué)特性，是一種可以預(yù)見的具有潛在應(yīng)用價(jià)值的功能微納材料。

成果簡介近年來，一類新型多孔材料---配位聚合物【也稱金屬有機(jī)骨架（MOFs）】的研究得到迅猛發(fā)展，已成為化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，正從基礎(chǔ)研究過渡到實(shí)際應(yīng)用。這類材料具有晶態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，容易可控合成，比表面積大，孔隙率高，結(jié)構(gòu)多樣可調(diào)，性能獨(dú)特，在吸附、分離、催化等領(lǐng)域具有極大應(yīng)用前景。我們發(fā)展了這類材料的設(shè)計(jì)合成方法，對(duì)其性能進(jìn)行了有效調(diào)控，獲得了多例具有良好穩(wěn)定性和特殊孔性質(zhì)的新MOFs，這些材料在氣體分離、氫氣和甲烷儲(chǔ)存、成膜及膜分離、綠色催

變色玻璃（又稱智能玻璃）是能夠按照人們的需求改變光線進(jìn)入（射出）強(qiáng)度和能量的功能化玻璃。通過對(duì)光線的調(diào)節(jié)可以使室內(nèi)亮度和溫度保持在合適的范圍，改善了生活質(zhì)量也降低了能耗。這在當(dāng)今全球能源緊缺的情況下更是意義重大。各發(fā)達(dá)國家對(duì)該領(lǐng)域的研發(fā)工作都非常重視。 聚合物分散液晶（PDLC）變色玻璃是近十幾年發(fā)展起來的新型智能玻璃材料。其以透明度高的聚合物為基體，將小分子液晶分散在基體中。與其他變