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近日，我校聚烯烴工業(yè)研究團隊取得了多項新的研究成果。

配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料。 一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時間 祝渙鈞 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 吳凌志 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 鄭毅 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 王梓 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 武辰禹 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 覃玲 化學(xué)與化工學(xué)院 副教授 多功能配位聚合物材料的合成及應(yīng)用研究 四、項目簡介 配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料。它具有多樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點使得它在吸附，催化，儲能的各個方面有著優(yōu)良的效果。 本項目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機配體與金屬離子鈷/鎳通過配位鍵構(gòu)筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對其結(jié)構(gòu)及組成進行表征，或者通過合成和摻雜的方式，調(diào)控它的析氫性能，設(shè)計出高催化活性和穩(wěn)定性、低成本的非貴金屬催化劑。 項目組成員通過設(shè)計選擇有機配體與金屬離子，通過溶劑熱方法合成了多種金屬有機框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過線性伏安掃描法等多種實驗方法測試了它們的電催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始電位為-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通過摻雜Zn2+后，過電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒有催化位點，我們通過摻雜鈷金屬的方式，改善了它的電催化析氫性能，使它具有較低的初始電位(-423 mV)、較低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和較好的循環(huán)穩(wěn)定性。 項目為研究高性能和穩(wěn)定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素?zé)晒馓结槻牧系脑O(shè)計合成提供了可行的思路。

本發(fā)明公開了一種提高分子篩膜通量的方法，對在含有聚合物的載體（如純有機載體或有機-無機復(fù)合載體）表面合成的分子篩膜進行加熱處理，從而達(dá)到提高分子篩膜滲透通量的目的。先在載體表面制備分子篩膜，然后將膜材料整個置于加熱爐內(nèi)，按一定速率升溫到一定溫度后保持一段時間，然后再按一定速率降溫至常溫；將進行過加熱處理的分子篩膜用于滲透汽化分離，與未處理的分子篩膜相比，膜的通量有明顯提高。也可以在制備分子篩膜之前，對載體進行同樣的熱處理。本發(fā)明的熱處理沒有使分子篩膜產(chǎn)生額外缺陷，操作簡單，分離性能提高顯著，對分子篩膜的修飾有普遍適用性。

本項目涉及到功能聚合物的分子設(shè)計與制備，并將功能聚合物應(yīng)用于外墻外保溫漿料及其它預(yù)拌砂漿，如抗裂砂漿、自流平砂漿、裝飾砂漿、柔性膩子和界面劑等化學(xué)建材中，以上統(tǒng)稱為聚合物改性砂漿，屬于高分子合成、化學(xué)建材和節(jié)能材料領(lǐng)域。聚合物改性砂漿是指具有特殊功能如抗裂、高粘結(jié)性能、防水抗?jié)B和裝飾性的砂漿。為達(dá)到這些特殊功能，應(yīng)當(dāng)在無機膠凝材料—水泥中添加某些功能聚合物。本項目以聚合物改性砂漿的應(yīng)用要求入手，運用聚合物分子設(shè)計和高分子乳液合成新方法，系統(tǒng)研究制備了不同組分結(jié)構(gòu)、不同分子量、不同玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、不同粒徑的功能聚合物乳液，并通過噴霧干燥設(shè)備的合理選型、參數(shù)控制和工藝過程的改進，成功地將聚合物乳液制得可再分散膠粉。可再分散膠粉可以很好還原聚合物乳液的主要性能。

丁二烯是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一，其生產(chǎn)過程中需要耗費大量的能量和有機溶劑對成分復(fù)雜的C4烴類混合物進行蒸餾分離。利用多孔材料進行吸附分離是一種潛在的高效分離提純方法，但分子較小、極性較大的丁二烯容易被吸附，在脫附過程中不但容易被殘留的其它C4烴類污染，而且容易受熱聚合。我們前期已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以利用合理設(shè)計的超微孔親水多孔材料對C2烴類實現(xiàn)反常的極性選擇。針對丁二烯分子柔性顯著小于其它鏈狀C4烴類的特點，我們希望能進一步通過特殊的孔道形狀控制這些柔性客體分子的構(gòu)型，利用構(gòu)型變化的能量差獲得反常的吸附選擇性和最優(yōu)的C4烴類吸附分離順序。?形狀尺寸合適的離散孔洞最有利于控制柔性客體分子的構(gòu)型和并反轉(zhuǎn)吸附選擇性，而連續(xù)的孔道對客體分子的吸附擴散又是必須的。通過模擬計算,發(fā)現(xiàn)具有準(zhǔn)離散孔洞的柔性多孔材料MAF-23在兩種要求中取得平衡，實現(xiàn)了反常而且最優(yōu)的C4烴類混合物吸附分離順序。常溫常壓下將丁二烯、丁烯、異丁烯和丁烷混合物通過MAF-23填充的固定床吸附裝置后，吸附最弱的丁二烯最先流出而且純度很容易達(dá)到99.9%，同時可避免常規(guī)純化方法中因加熱而產(chǎn)生的丁二烯自聚問題。

該專利技術(shù)由華南理工大學(xué)和深圳諾普信農(nóng)化股份有限公司共同開發(fā)，解決了農(nóng)藥領(lǐng)域面臨的高端木質(zhì)素農(nóng)藥分散劑成本高/熱貯性能差的共性問題，實現(xiàn)了造紙黑液的資源化利用，并對推進生物質(zhì)資源作為化工原料/農(nóng)藥助劑和農(nóng)藥環(huán)保制劑的“綠色化”發(fā)展具有重要意義。專利技術(shù)由深圳諾普信農(nóng)化股份有限公司、廣東瑞安科技實業(yè)有限公司、圖們市華威友邦化工有限公司等多家化工企業(yè)實施應(yīng)用，建立了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線和農(nóng)藥制劑應(yīng)用生產(chǎn)線，至2017年底，共生產(chǎn)專利產(chǎn)品13.03萬噸，產(chǎn)值17.92億元，新增利潤3.22億元，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。以該專利技術(shù)為核心的科研成果“堿木質(zhì)素的改性及其資源化高效利用”于2011年獲得廣東省科學(xué)技術(shù)一等獎、“堿木質(zhì)素的改性及造紙黒液的資源化高效利用”于2015年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

本專利公開了一種無氰離子的電鍍工藝，屬于材料表面處理領(lǐng)域。該工藝本專利是采取新的電鍍液，具有滲透性強、分散性好的特性。 鑄件在整個電鍍過程中，可以克服現(xiàn)有鑄鋼件電鍍工藝的所有缺陷，實現(xiàn)鑄件快速高效優(yōu)質(zhì)電鍍，該工藝具有鍍層厚度均勻、鍍層光澤度好、鍍層與鑄件結(jié)合力牢固、鍍層致密、鍍層抗氧化能力好的特點，鍍層的中性鹽霧化試驗、酸霧化試驗達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)（96小時無腐蝕點）。目前該項技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，有很大的推廣應(yīng)用價值。通過X射線能譜儀分析鍍層的成分，具體分析譜圖見附件。

一種獨特的仿生礦化刻蝕法，合成釕原子單分散的介孔單晶TiO 2 ，析氫性能極其優(yōu)異。高分辨透射電子顯微鏡與元素面掃描測試結(jié)果表明，單個釕原子的均勻分散在具有介孔結(jié)構(gòu)的TiO 2 晶體中。結(jié)合X射線光電子能譜與電子順磁共振測試結(jié)果，首次證實，釕表現(xiàn)出異常的+5高價態(tài)而非+4價，而晶格中的部分鈦原子接收來自釕的電子形成Ti 3+ 。在0.1 M KOH電解液中，Ru-TiO 2 的起始過電勢僅為82 mV，通過鋁還原調(diào)節(jié)樣品的電子結(jié)構(gòu)，其析氫性能得到了進一步的加強，起始過電勢降低至45 mV，10 mA/cm 2 的電流密度下過電勢僅為150 mV。通過第一性原理的密度泛函計算證明，Ru 5+ 與Ti 3+ 協(xié)同作用降低了氫吸附能，使得其與氫吸附火山頂更為接近，從而獲得優(yōu)異的電化學(xué)析氫性能。

一、成果簡介 β-胡蘿卜素和番茄紅素均為不含氧的類胡蘿卜素，具有廣泛的生理學(xué)活性。目前，β-胡蘿卜素 已被作為食品添加劑和營養(yǎng)增補劑。其臨床應(yīng)用及預(yù)防功效已被FDA、歐盟、日本和WHO等專家 認(rèn)可，在全世界50多個國家和地區(qū)開始使用。而番茄紅素具有抗氧化功能，抗癌（特別是前列腺癌）、防腫瘤作用，并且能夠調(diào)節(jié)機體免疫功能和具有抗疲勞作用。

合成的高分子材料聚乙二醇 - 聚己內(nèi)酯，對藥物進行包裹，以改善藤黃酸在水中溶解度極小、血漿清除快、體內(nèi)分布廣，以及生物利用度很低等缺陷。