凝炼学科方向 汇聚科研人才——东华大学纤维材料改性国家重点实验室.pdfVIP

第 8期 中国材料进展 511 求解出发，通过对聚合物在电场中的凝聚态结构演变过程进行探索与调控，制备出一种新型二维 “纳米蛛网”纤维 膜材料，并探索了其在超精细病毒过滤及有害物质传感监测领域的应用。通过湿法纺丝和刻蚀，实现了纤维表面形 态的多尺度调控；提出了垂溶法制备高通量纳米纤维基复合滤膜新方法，解决了其制备过程中铸膜液容易下渗和选 择层厚度控制难的两大难点。进一步研究了多级结构纳米纤维的可控制备、结构与宏微观性能、功能化复合，为其 在光 电材料、生物医学、环境科学等领域的应用奠定了基础。 低维纳米材料与纳米结构的可控制备 通过在线加工和原位操纵技术 ，系统研究了低维纳米材料 的精确移动、 分割和焊接过程 ，成功构筑了多种纳米温度计和热驱动纳米开关；研制了CuS超结构和Cu9S5纳米片，作为新型光 热转换材料，可在0．51W／cm的980nm激光功率照射下，有效杀死肿瘤细胞，为癌症治疗开辟了新途径；开发了 纤维状可编制半导体太阳能电池，在弯曲、旋转和老化处理后，可保持较好的转换效率稳定性；首次设计并构筑了 980nm激光驱动纳米发电机，可在 1～6mm厚的生物组织覆盖下有效发 电，输出功率足够驱动纳米机器人等器件； 以碳纳米管及磁性石墨烯等无机纳米材料作为交联剂 ，利用微流体技术聚合得到碳纳米材料／聚异丙基丙烯酰胺复 合微凝胶，其可作为微通道内非接触式智能开关。 有机 一无机杂化纳米材料结构设计与功能化复合 基于无机 团簇结构构筑 、有机／无机多相界面优化 ，提出无 机填料表面基团键合作用的原理和杂化技术路线，建立新型无机团簇结构、生物活性杂化填料的制备技术。所研发 的二氧化硅纳米团簇材料和新型羟基磷灰石晶须活性杂化填料应用于齿科修复复合树脂，有效改善、提高了材料的 综合性能。将无机纳米颗粒 (POSS)引入到方酸菁光学分子 中，克服分子间的电荷转移 ，限制了有机光学分子的有 效堆积，制备出光学性能优越、稳定性高、抗聚集效应强的近红外吸收杂化材料。制备了高效双光子发光可降解生 物支架影像材料、石墨烯／聚苯胺杂化热 电材料、聚氨酯(Pu)基 电子传感纤维等功能材料，为纺织新材料的开发及 其应用提供 了支撑 。 3 环境友好与生物纤维材料研究成果 基于生物质纤维可再生和环境友好 的特质 ，围绕石油资源替代、环境友好等可持续发展战略，开展纤维素、生 物聚酯、海洋生物质等生物纤维的高效绿色制备新途径、新方法研究。研究生物基大分子的相互作用对纤维成形的 影响机制，设计开发新溶剂体系，调控生物基纤维成形过程 中的聚集态结构，开发清洁化加工和仿生纺丝等新 技术 。 纤维素纤维高效绿色制备新技术 利用我国资源丰富的竹材为原料，制备高舒适性的纤维，形成了具有 自主知 识产权的竹浆纤维及其制品的系统集成技术，解决了竹浆纤维制备与应用过程 中竹浆粕灰分含量高、竹浆纤维强度 低等突出技术难题，实现了竹浆纤维在服装和家纺领域的产业化应用。采用溶剂法清洁化生产工艺生产新型纤维素 纤维，建成了具有 自主知识产权的 1000t／a规模 Lyocell纤维国产化线，并开发了离子液体法制备再生纤维素纤维 的技术；开发了利用生物合成技术制备细菌纤维素的技术，并与企业联合建立了生产线。 生物基二元醇制备新技术及其聚酯纤维产业化 实验室与长春大成集团合作 ，开展生物基二元醇制备新技术研 究，建立了具有 自主知识产权 的新路线，并成功实现 了20万吨级生物基二元醇的产业化 ；开发 了生物基丙二醇、 乙二醇及不饱和树脂原料，分别生产了20余万吨的生物基二元醇以及50余万吨不饱和树脂产品，实现了用生物资 源制备聚对苯二甲酸多组分二元醇酯 (PDT)纤维和不饱和树脂的产业化，发展了生物化工路线直接制备混合多元醇 及其制品的新途径，成为一条不同于美国杜邦公司的，具有 自身特色、低成本、性能优 良、直接制备终端生物产品 的路线 。 生物质来源单体及聚合物的设计与制备 开展 了聚对苯二 甲酸丙二醇酯 (P1Tr)等半生物质聚酯和聚乳酸 (PLA)、3一羟基丁酸 一CO一3一羟基戊酸共聚酯(PHBV)、聚丁二酸酯(PBS)等全生物质聚酯相关的一系列攻关研 究。率先实现了P1Tr聚合国产化，掌握了2万 t／aPTT连续聚合工程技术，形成了PTT聚合、纺丝、织造染整及面 料制品的产业链。设计合成了低分子量的两端均为羟端基的PHBV大分子单体(PHBV—dio1)，并以此为硬段，改变 软段结构，成功合成了PHBV—b—PEG和PHBV—b—PCL