本发明属于金属材料表面改性技术领域，具体涉及一种通过表面引发聚合在金属材料表面接枝阴离子型共聚物的方法。本发明采用表面引发聚合技术，首先将引发剂锚固到金属材料表面，随后加入阴离子型单体和共聚单体，通过表面热/光引发聚合反应制备得到阴离子型共聚物修饰的金属材料。本发明具有操作简便、反应条件温和等优点，通过该方法接枝在金属材料表面的聚合物层稳固、均匀且化学结构易调，从而拓宽了其在医疗器械、电子能源、航空航天等领域的应用前景。

日前，东南大学智能材料研究院、化学化工学院杨洪教授课题组在光控软驱动器研究领域取得重要进展，开发了一种具有卓越跳跃性能的软体机器人。研究成果于近日发表在国际顶级期刊《德国应用化学》上，并被选为VIP论文。

阴离子聚合技术是指采用碳负离子进行聚合的一种技术。上世纪八十年代 国外已经实现了工业化，目前在国内燕山石化、巴陵石化和独山子石化已经实 现产业化，随着国内轮胎行业对合成橡胶性能要求的逐步提高，阴离子聚合技 术愈发引起人们的重视。 阴离子聚合技术在链增长反应中，如果无杂质可以一直保持活性，因而属 于“活性”聚合。迄今为止，阴离子聚合仍是实现聚合物分子结构设计最为精确、 有效的方法，可以进行可控合成，具体包括：⑴可控分子量，可以根据需要设 计合成几百－几十万；⑵可控分子链的微观结构，通过加入不同量的极性溶剂， 77 可以控制合成 1,4-结构含量从 10％－90%；⑶可控官能团的位置,可以精确地在 链端和链中引入官能团。

阴离子聚合技术是指采用碳负离子进行聚合的一种技术。上世纪八十年代国外已经实现了工业化，目前在国内燕山石化、巴陵石化和独山子石化已经实现产业化，随着国内轮胎行业对合成橡胶性能要求的逐步提高，阴离子聚合技术愈发引起人们的重视。 阴离子聚合技术在链增长反应中，如果无杂质可以一直保持活性，因而属于“活性”聚合。迄今为止，阴离子聚合仍是实现聚合物分子结构设计最为精确、有效的方法，可以进行可控合成，具体包括：⑴可控分子量，可以根据需要设计合成几百－几十万；⑵可控分子链的微观结构，通过加入不同量的

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 冯畴境 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043101 李暄 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043116 罗雨欣 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043111 黄品杰 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043110 张一丹 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043105 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 周家斌 化学化工学院 教授 环境材料与污染控制 刘丹 化学化工学院 讲师 环境材料与污染控制 四、项目简介 工业生产当中产生大量的有机废水需要净化处理，对此问题，本课题准备采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有机污染物。制备出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2复合材料来活化PMS。PMS在复合催化材料表面会迅速反应生成硫酸根和羟基的自由基，同时在光照下实现电子空穴的有效分离。通过光催化和高级氧化产生的强氧化性的活性物种会争夺有机物的最外层电子来实现对有机废水的高效降解。 因为CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重复使用、低毒、化学性质稳定、可见光催化活性等优点，可减少二次污染，且能够高效的活化PMS，此外，PMS可作为电子受体快速转移和消耗光生电子，实现电子和空穴的有效分离，提高其光催化活性。同时，通过掺杂MnO2颗粒进一步提高CuFe2O4催化剂比表面积，在反应体系中能够进一步活化PMS产生氧化自由基，从而有效地降解有机物。

利用质子对功能氧化物材料（如镍基钙钛矿氧化物（NdNiO3）进行调控，以此设计材料本身的物理与化学性质，是近年来固态离子学和氧化物薄膜材料学界的研究热点之一。

牙科陶瓷具有优良的光传播和光反射性能，可以再现自然牙半透明深度和色深度，有良好的生物相容性，磨耗性接近牙釉质、不导电、不产生CT和MRI的伪影、X射线透射，化学性能稳定、在口腔环境中不降解，抛光和上釉的瓷面光洁，菌斑不易附着，且陶瓷修复体美观，是最具发展潜力的牙科修复体材料。

成果描述：聚合级高纯DAR单体，即二氨基间苯二酚类物质，是指一类用于合成高强高模新型功能聚合物材料PBZ如聚对苯基苯并二噁唑PBO、聚对苯撑苯并噻唑、聚对苯撑吡啶并咪唑等合成的功能性单体原料。 聚对苯撑苯并唑类聚合物，是一种高性能的热塑性液晶聚合物材料，因其高强度、高模量、高热稳定性、以及高耐化学腐蚀性、高耐溶剂性能等在航空航天、电子信息、汽车零配件、精密机械、消防等诸多领域具有非常广阔的应用前景。但此类聚合物技术难度大，尤其是高纯度的单体原料DAR的合成技术难度较大，直接影响了功能材料的产业化。DAR是有机酚胺，具有极强的还原性，容易被氧化变质，因此对于合成反应、分离纯化、以及储存和运输均提出了非常高的要求。 聚合级高纯DAR的合成，主要是从TCB（连三氯苯-1,2,3）出发，经过硝化、水解、加氢还原、重结晶过程得到高纯度DAR。该技术成果经过长期的开发研究，主要是运用循环套用法减少了硝化步骤的废液排放量，改变水解与加氢步骤中的传统合成体系，提高了第二步中间产物和产品的收率与纯度，并实现了加氢催化剂的循环使用，降低了最终产物的合成成本。同时还开发出一种新型的光催化剂，催化氧化水解步骤产生的废水，得到一个绿色环保的合成工艺。市场前景分析：聚合级高纯DAR单体，是指一类用于合成高强高模新型功能聚合物材料PBZ如聚对苯基苯并二噁唑PBO、聚对苯撑苯并噻唑、聚对苯撑吡啶并咪唑等的功能性单体原料。 聚对苯撑苯并唑类聚合物，是一种高性能的热塑性液晶聚合物材料，因其高强度、高模量、高热稳定性、以及高耐化学腐蚀性、高耐溶剂性能等在航空航天、电子信息、汽车零配件、精密机械、消防等诸多领域具有非常广阔的应用前景。 在聚苯并唑类聚合物材料中最引人关注的是聚对苯基苯并噁唑功能聚合物材料，简称PBO聚合物。PBO功能聚合物具有非常高的强度，达到5.2GPa，模量高达180GPa，是化学纤维中最高的；其耐热温度高达600℃；具有非常好的阻燃能力，极限氧指数高达68，在火焰中不燃烧、不收缩；耐热性和耐燃性高于其他一切有机纤维。PBO被誉为二十一世纪新型功能材料。 目前DAR单体原料，国内无产业化装置，国内PBO实验装置、放大装置以及正在建设的产业化装置，均主要从国外进口少批量的原料，满足实验所需。DAR外购的价格大约1450~1600元/kg。由于DAR单体原料本身的性质，不适合大批量购买和存储，因此在国内建设DAR单体原料的生产装置，是PBZ类功能聚合物产业化的必然要求。与同类成果相比的优势分析：以1000吨/年高纯单体原料DAR盐项目进行粗略估算，总投资约为7000万元（不包括土建费用），产品的吨综合成本为142万元。按照DAR盐的平均市价160万元/吨计算，年企业利税可达到1亿元。国际先进。

可对各类型换热器（油冷、水冷、风冷）进行传热性能试验、耐久试验、脉冲试验、振动试验等测试，能有效保证制造产品的质量，并为换热器产品的性能优化积累基础数据。其中，热冲击性能试验台，能模拟换热器使用工况，在短期内预测出热交换器的实际使用寿命，从而为产品的寿命设计提供依据。我们研究团队从 80 年代起，就开始为该行业服务，积累了几十年的经验，先后为国内多家企业和科研单位设计制造了各种换热器性能测试装置数十套。在该方面获取多项专利，并参与了《内燃机 机油冷却器 传热性能试验方法》《内燃机 换热器 风洞试验装

2020年我国热释电红外传感器行业市场规模近 10 亿元，年均复合增长率超 20％，作为核心元件材料的热释电陶瓷材料相关技术获得了业内的普遍关注。热释电红外传感器可用于遥感、制导、 夜视、主动雷达、热成像、气体分析、辐射计、测温等军事和工业领域，随着近年来消费电子的功能多样化，其在消费电子电器产品中的应用正迅猛增长。本团队在高性能热释电陶瓷材料领域进行了多年研究，研发了多种不同体系的高热释电系数陶瓷材料，具有广阔的产业化应用前景。在宽温区范围内（-55 ℃-150 ℃）进行多样品热释电系数（衡量热释电陶瓷材料性能的重要参数）的精准测量是热释电材料研 究领域的难点之一，本团队搭建的热释电系数一体化精密测量装置，可以在-55 ℃-150 ℃宽温区范围内一次同时测量 8 个样品的热释电系数，样品最小测试面积低至0.5mm2，可最大程度保证测 量数据的精准性、可靠性和重复性。 2020年我国热释电红外传感器行业市场规模近 10 亿元，年均复合增长率超 20％，作为核心元件材料的热释电陶瓷材料相关技术获得了业内的普遍关注。热释电红外传感器可用于遥感、制导、 夜视、主动雷达、热成像、气体分析、辐射计、测温等军事和工业领域，随着近年来消费电子的功能多样化，其在消费电子电器产品中的应用正迅猛增长。本团队在高性能热释电陶瓷材料领域进行了多年研究，研发了多种不同体系的高热释电系数陶瓷材料，具有广阔的产业化应用前景。在宽温区范围内（-55 ℃-150 ℃）进行多样品热释电系数（衡量热释电陶瓷材料性能的重要参数）的精准测量是热释电材料研 究领域的难点之一，本团队搭建的热释电系数一体化精密测量装置，可以在-55 ℃-150 ℃宽温区范围内一次同时测量 8 个样品的热释电系数，样品最小测试面积低至0.5mm2，可最大程度保证测 量数据的精准性、可靠性和重复性。