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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，但其對太陽能光的吸收不足是限制其性能進一步提升的瓶頸。 針對此問題，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)體具有對太陽光更為有效的吸收，實現(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，也是促進消費電子、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、無機導(dǎo)熱材料存在質(zhì)量大、柔性差等缺點，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)域的一個研究熱點。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)進行傳遞。 封偉團隊在綜述中重點介紹了不同三維導(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，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)計將作為一種實現(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。 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)封偉教授團隊以高導(dǎo)熱碳復(fù)合材料為研究基礎(chǔ)，針對其存在的導(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、界面優(yōu)化、分子級相互作用優(yōu)化，分別實現(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機物進行有機化處理，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。針對傳統(tǒng)插層復(fù)合法存在的問題，本項目將固相力化學(xué)方法引入聚合物/層狀無機物納米復(fù)合材料領(lǐng)域，利用磨盤形力化學(xué)反應(yīng)器獨特的三維剪結(jié)構(gòu)所提供的強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實現(xiàn)層狀無機物的粉碎、片層滑移和剝離，聚合物的粉碎和嵌入，聚合物與無機填料的固相分散和混合，得到聚合物/層狀無機物復(fù)合粉體，再經(jīng)進一步加工成型，可制備用途廣泛的聚合物/層狀無機物納米復(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： 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5.2×10-4 S×cm-1，導(dǎo)熱率可達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10-3 S×cm-1, 導(dǎo)熱系數(shù)可達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）： 需要帶分級裝置的磨盤形力化學(xué)反應(yīng)器、雙螺桿擠出機及注射/熱壓成型機。

研發(fā)階段/n內(nèi)容簡介：本項目采用改性PPV和其它聚合物，同時進行有效摻雜等技術(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)進入了商業(yè)化開發(fā)階段。它具有很強的電致發(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。本項目是項目負責(zé)人在德國著名大學(xué)進行的研究成果之一。技術(shù)指標：器件工作電壓小于3Ｖ,亮度高達6000ｃｄ/ｍ2。壽命可以達到10000小時。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，可以實現(xiàn)對所得二維正方形自組裝結(jié)構(gòu)的尺寸進行較為精確的調(diào)控。利用PPV嵌段良好的光學(xué)特性，對二維結(jié)構(gòu)的組裝過程進行了追蹤表征，結(jié)合高分辨顯微鏡照片、SEAD、GIWAXS和分子動力學(xué)模擬，可以確認所得二維材料的非晶態(tài)以及PPV嵌段間的π-π相互作用對于二維正方形膠束形成的驅(qū)動作用。 本項研究采用非結(jié)晶手段成功實現(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，對于聚合物二維自組裝的研究有著重要的貢獻。同時，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，正從基礎(chǔ)研究過渡到實際應(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)計合成方法，對其性能進行了有效調(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入（射出）強度和能量的功能化玻璃。通過對光線的調(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。這在當今全球能源緊缺的情況下更是意義重大。各發(fā)達國家對該領(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

項目研究內(nèi)容及用途： 本項目采用一種氣體輔助擠出成型技術(shù)，其技 術(shù)關(guān)鍵是通過氣體輔助控制系統(tǒng)精確控制氣體壓力， 采用氣體輔助擠出口 模使聚合物擠出時在口模內(nèi)壁形成一層穩(wěn)定的氣墊膜層， 從而實現(xiàn)擠出由 非滑移粘著剪切口模擠出機理轉(zhuǎn)化為完全滑移非粘著剪切口模擠出機理， 將口模壁面對擠出熔體的阻力降到最低限，從而達到減小擠出脹大、降低 口模壓降和制品內(nèi)應(yīng)力、提高制品表面和內(nèi)在質(zhì)量的目的。聚合物氣體輔

糠醛來源于自然界的C5糖，是已大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的生物質(zhì)基化工產(chǎn)品，其原料來源是農(nóng)業(yè)和林業(yè)的廢料，包括玉米芯、稻殼、木材廢料等。由于這些可再生資源數(shù)量非常龐大，且其綜合利用不與人類競爭糧食，通過它們生產(chǎn)糠醛，進而發(fā)展生物質(zhì)糠醛基化工產(chǎn)品具有非常大的潛力。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 隨著碳中和概念的提出，生物基材料，乃至生物基可降解材料，憑借其良好的環(huán)保特性而受到人們的廣泛關(guān)注。糠醛來源于自然界的C5糖，是已大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的生物質(zhì)基化工產(chǎn)品，其原料來源是農(nóng)業(yè)和林業(yè)的廢料，包括玉米芯、稻殼、木材廢料等。由于這些可再生資源數(shù)量非常龐大，且其綜合利用不與人類競爭糧食，通過它們生產(chǎn)糠醛，進而發(fā)展生物質(zhì)糠醛基化工產(chǎn)品具有非常大的潛力。關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于糠醛是單官能團化的化合物，在聚合物工業(yè)中難以發(fā)揮重要作用，因此盡管其生產(chǎn)原料廣泛、工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)成熟，但市場容量非常有限，嚴重限制了以糠醛為基礎(chǔ)原料的聚合物工業(yè)應(yīng)用。

一、成果簡介 針對我國控釋肥領(lǐng)域存在的成本偏高、控釋性較差、膜材難降解、工藝相對落后等問題，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)過幾年攻關(guān)，首次采用國際先進的包膜工藝，研發(fā)出新型可降解高分子膜材料，自主開發(fā)出與膜材相配套的一整套包膜設(shè)備，建成了一條完整的生產(chǎn)線，研制出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型包膜控釋肥料，實現(xiàn)500公斤/小時小型工業(yè)化生產(chǎn)，專家鑒定整體水平達到國際領(lǐng)先水平。生產(chǎn)過程能耗少，生成過程無“三廢”產(chǎn)生，產(chǎn)品無毒、無味。包膜生產(chǎn)線可以在現(xiàn)有的舊的設(shè)備上改造，設(shè)備