含氟材料是高分子材料中综合性能最优异的材料。聚四氟乙烯是典型代表，其具有突出的耐热性能、耐化学腐蚀性、耐候性、低摩擦性和低表面能等一系列杰出的性能，已成为许多领域和现代科技不可缺少的材料。我国PTFE的产能已达8万多吨，实际产量也超过5万多吨，但PTFE存在加工困难，耐应力开裂和抗蠕变性差等致命缺点，限制了其在工程塑料领域的应用。 乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFF）兼具PTFE的耐酸、耐碱、耐化学品、抗老化性能和PE可熔融加工的热塑特性。由于乙烯的引入大大提高了耐辐射性，其机械性能的改善更为突出，如韧性、硬度、冷流和蠕变都比PTFE和FEP好。其制件稳定性可与尼龙或聚甲醛媲美。与短纤维和碳纤共混，其机械强度可达或超过尼龙增强制品。特别是在强酸、强碱、强氧化剂等化学介质条件下，作为工程塑料应用更为突出。而且，ETFE熔融成形性优异，其成形物有着优异的阻燃性和耐化学性。总之，ETFE已经成为各种高科技产业中不可缺少的关键材料。 目前，普通ETFE材料，由于分子链刚性大，熔融粘度高，成型困难，而且成型产品存在内应力，加工和热分解温度相差小等问题。国外早期的专利已有研制改性的热塑性氟塑料ETFE树脂的报道，如美国Du Pont公司和西德 Hoedist 公司着手研制改性的热塑性氟塑料ETFE树脂。改性的ETFE树脂除具有通用ETFE树脂优良的性能外，还具有更好的透明性、熔体加工型和耐候性等，但涉及的核心技术一直未公开。上世纪60年代开始，国内有多家研究机构和公司开始跟踪国外ETFE材料生产技术，但由于未能掌握核心的合成技术和加工工艺，都没有获得大的进展，一直停留在实验室阶段，没有形成产业化。目前，ETFE产品还完全依赖进口，国内大型客机、大型运输机飞机和多种军事装备等重点国防军工项目需要大量ETFE材料而无法生产，而国外进口原料易受到国际国内形势的影响，供货渠道不稳定，远远不能满足国内经济发展的需求，严重制约着相关产业技术的更新换代和产业升级，急需性能优良的国内ETFE产品。本项目创新性地设计出新的ETFE树脂分子链结构，并通过第三单体、聚合溶剂、聚合技术的控制，已初步实现ETFE树脂的工业化生产。

和传统电池相比，锂氟电池以电压稳定、适应温度广和体积轻等优点被运用在极端工作条件下，如植入式医疗器械供电设备、汽车报警器、轮胎测试器、工业控制主板，智能电子标签和紧急疏散设备电源系统等。氟化碳纳米管作为锂氟电池的阴极材料，以良好的机械、光电、热稳定以及生物兼容性受到电池材料行业的广泛关注，它的可控制备是锂氟电池制造中的关键技术所在。这项技术作为高能电池储备项目，技术附加值极高，具有良好的应用前景和投资价值。 目前，氟化纳米碳管的合成技术可以满足大规模工业化生产的需求，相关生产技术难点均已得到有效解决。该项技术已经成功运用在美国Contour Energy System能源公司，使它成为世界上首家可以批量生产用于高性能锂氟电池电极材料的公司。此项技术成熟度高，投资风险小，可持续性强。

对于肿瘤、创伤、疾病等原因造成的骨缺损或骨畸形患者，由于个体性差异 大、病患程度不一等原因，传统规范化的医疗植入物经常无法满足要求。因此， 本项目采用生物级聚醚醚酮(PEEK)材料作为原料，利用 3D 打印技术，快速定 制个性化、高性能的骨科植入物，从而满足患者切身需求。

剪切变稀是流体的一种流变学行为，某些流体在施加剪切力后，流体的粘度降低。现已发现不少天然产物及聚合物的溶液具有剪切变稀的特性，同时，剪切变稀性质也得到广泛应用，如：大多数涂料被赋予剪切变稀特性，涂刷时，对涂料施加剪切力，涂料变稀，易于均匀地分散在被涂覆物表面，一旦停止涂刷，剪切力消失后，涂料粘度恢复到施加剪切力前的粘度，限制涂料自发流动，避免产生涂层不均一、流挂等现象。随着剪切变稀性质研究的深入，以及应用范围的不断扩大，对剪切变稀性能要求也在不断提高，不时有具备剪切变稀性质的聚合物设计合成出来。其中，聚丙烯酸因其易于合成、性能可调等优点逐步在市场上占据主导地位。疏水改性聚丙烯酸聚合物是聚丙烯酸剪切稀化剂的第二代产品。较第一代碱溶胀型聚丙烯酸剪切稀化性更容易控制，可调范围更宽。尽管疏水改性聚丙烯酸聚合物剪切稀化性能可调范围宽，但是市售产品并不能做到面面俱到，覆盖整个需求范围。本项目即根据需求方的提出的特殊性能要求开发特定疏水改性聚丙烯酸聚合物。 需求方性能要求如下： 1）与丙二醇有很好的相容性；2）剪切稀化指数（0.3rpm与30rpm的粘度比值）要求20℃≥15，-20℃≥10，且30rpm粘度值小于1000；3）粘度对盐的敏感性高；4）耐剪切：2000rpm剪切5min，要求粘度损失小于10%；5）高温稳定性：要求80℃还能保持增稠效果。 目前市售疏水改性丙烯酸聚合物的均是针对水体系开发的，本项目要求与丙二醇有相容性，针对的不完全水体系，必须有特定结构的聚合物才能满足要求。 疏水改性丙烯酸聚合物在国外已经有相关产品上市，但是作为产品，市场定位是应用，这类产品是以功能化的角度进入市场，比如：水性涂料增稠剂等。根据需求方提供的信息，市场上没有专用除冰液增稠剂产品。由于生产企业对产品结构保密，无法从产品结构方面全面了解国外状况，因此无法从产品结构判定市场上是否满足需方要求的产品。 国内还没有见到疏水改性丙烯酸有影响力的产品，市售产品还仅为第一代的碱溶胀型聚丙烯酸。需求方试用了国内所有产品，均不能达到性能要求。 从30年前提出部分疏水改性丙烯酸的理念后，国内外学术界有过大量研究，不过学术研究与产品技术开发着眼点不同，现有的报道都是对结构性能的一般规律性研究，体统合成制备方面研究报道很少。更重要的是尚未看到水-丙二醇体系的相关研究。 根据现有资料，疏水改性聚丙烯酸聚合物制备可以分为两大类：合成法和改性法。合成法采用疏水性单体与丙烯酸共聚使聚合物结构中带有疏水性基团；改性法用市售聚丙烯酸通过酯化方法在丙烯酸链上带上疏水性基团。合成法的优点是可进行分子设计，疏水性可调范围宽、改性法的优点是较合成法简单，但是疏水可调性受限。疏水改性聚丙烯酸制备的工艺路线分为：1、沉淀法，聚合物结构容易控制，高校科研单位以发文章为目的均采用此法。但是，该方法后处理极为繁琐，通过环评难度较大；2、界面聚合法，工艺简单，但是，产品质量差，而且不稳定；3、胶束共聚法，工艺也较为简单，产品质量虽然不如沉淀法好，但是，产品质量稳定；以上3条工艺路线为合成法。4、聚合物改性法，产品质量较易控制，也较为稳定，但是成本较高，后处理也较为复杂。 本研究组已有30多年的聚合物合成研究经历，承担过多个聚合物制备类项目，涉及的单体基本为丙烯酸类，苯乙烯类。曾经承担过疏水改性丙烯酸的合成项目，用于油田高温、高盐地层的采油。对疏水改性丙烯酸聚合物合成有一定的经验。 本项目开发50L“较高剪切稀化指数的碱溶胀疏水改性聚丙烯酸聚合物”制备技术，制备的“较高剪切稀化指数的碱溶胀疏水改性聚丙烯酸聚合物”达到需求方提出的技术指标。本项目采用疏水性单体与丙烯酸共聚的方法制备“较高剪切稀化指数的碱溶胀疏水改性聚丙烯酸聚合物”。该路线疏水性可调范围宽，变化不同结构的疏水性单体及含量即可加以调节。同时，剪切稀化指数也可以用此方法调节。采用胶束共聚工艺路线，生产过程易于控制，产品质量稳定。

扩链剂常用于提高聚酰胺、聚酯等工程塑料的熔体粘度和力学性能，可弥补熔融加工过程中降解导致的性能下降，对工程塑料的回收利用意义重大。含有丙烯酸缩水甘油酯结构单元的共聚物是重要的扩链剂种类，其扩链效果随其分子量的降低而提高。目前市售的丙烯酸缩水甘油酯类扩链剂的重均分子量通常在8.0×103 左右，扩链效果较差。在自由基聚合中，添加链转移剂是有效降低聚合物分子量的方法，但当链转移剂添加量过高时，聚合产率下降明显、生产成本提高。该技术采用溶液聚合法，以甲基丙烯 酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯为主要共聚单体，加入低自由基活性的α-甲基苯乙烯作为第三单体，并添加适量的链转移剂，成功将共聚物的重均分子量降低至 6.0×103 以下，将反应产率保持在 90%以上。所得甲基苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水 甘油酯三元共聚物高反应环氧官能团含量高、分子量低，用于聚 酯、聚酰胺的扩链，具有易分散、反应活性高、扩链效果优异等 特点。由于共聚物中存在甲基苯乙烯结构单元，在加工温度下易发生解聚，分子量降低，可进一步增加扩链效果。 

本发明公开了一种面向物联网的硅基固支梁可重构SIW带通滤波器，包括SIW带通滤波器、转接结构(3)和MEMS固支梁结构。SIW带通滤波器包括相互级联的SIW谐振腔(9)，相邻的SIW谐振腔之间存在耦合窗口(14)，MEMS固支梁结构设置于耦合窗口中。在一些特定的需要控制无源滤波器通带中心频率频繁切换的电路中，本发明通过MEMS固支梁结构很好的避免了需要依靠增加滤波器数量去控制电路的问题，并且MEMS固支梁结构的闭合所需要的电压较小也基本不会影响电路的正常工作，能够有效地降低电路控制的功耗。MEMS固支梁(6)可以实现快速的DOWN态和UP态的转换，可以有效地实现微波电路中对滤波器滤波范围的控制。

开发了短流程技术制备纳米稀土氧化物弥散铜基复合材料，具有高强度、高电导率、高热导率、高耐磨性等优良特性，解决了此类材料难以制得全致密大型零件的难题，拓展了其应用领域。发明了此类复合材料块体和粉体的制备技术和专门的装备。 稀土氧化物弥散铜基复合材料制备新技术在企业开始推广应用，可显著提高制动摩擦闸片及金刚石刀头的高温强度和摩擦磨损性能，可大幅改善铁基粉末冶金零件的表面耐磨性，具有广阔市场前景和应用价值。

1、高密度接枝改性的 CNTs 纳米复合材料的制备 2、应用电场力协同制备聚合物复合材料 3、聚合物基微纳复合材料流变学及界面特性4、在 ACS Appl. Mater. Interfaces, Chem. Comm., Acta Biomater., Carbon,Macromolecules 等发表相关论文多篇，申请发明专利 40 余项，其中已授权 24 项。

本方法采用低成本的氮化燃烧合成工艺制备了可被蓝光或紫外光芯片激发的高性能Eu 2+ 掺杂AlN基蓝色荧光粉，以及Eu 2+ 掺杂的Sr 2 Si 5 N8和Ca 2 Si 5 N 8 红色荧光粉。该方法无需高温长时间加热，工艺简单、成本低、效率高、重复性好、对环境没有污染，适于工业化生产。

配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。 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 祝涣钧 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 吴凌志 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 郑毅 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 王梓 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 武辰禹 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 覃玲 化学与化工学院 副教授 多功能配位聚合物材料的合成及应用研究 四、项目简介 配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。它具有多样的拓扑结构，并且稀疏多孔，密度较低。这些特点使得它在吸附，催化，储能的各个方面有着优良的效果。 本项目主要目的在于合成钴/镍基配位聚合物，选择合适的有机配体与金属离子钴/镍通过配位键构筑得到钴镍基配位聚合物，利用单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对其结构及组成进行表征，或者通过合成和掺杂的方式，调控它的析氢性能，设计出高催化活性和稳定性、低成本的非贵金属催化剂。 项目组成员通过设计选择有机配体与金属离子，通过溶剂热方法合成了多种金属有机框架材料，并将其热解得到衍生材料。通过线性伏安扫描法等多种实验方法测试了它们的电催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始电位为-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通过掺杂Zn2+后，过电位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我们还合成了一种对金属离子（Fe3+）与抗生素（加替沙星）有明显检测效果的锌基材料，可作为多功能探针检测水中金属离子和抗生素的残余量。由于化合物没有催化位点，我们通过掺杂钴金属的方式，改善了它的电催化析氢性能，使它具有较低的初始电位(-423 mV)、较低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和较好的循环稳定性。 项目为研究高性能和稳定性的HER电催化剂及金属离子和抗生素荧光探针材料的设计合成提供了可行的思路。