国家级项目-南京理工大学教务处PDF
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2019-11-03 10:04

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  国家级项目 1.大学生方程式电动赛车通用控制器软硬件优化设计 1 2.基于ARM 的激光遥测甲烷浓度检测系统的设计2 3.气流压电发电能量采集技术 3 4.移动式港口起重机的智能监控系统研究与开发4 5.无人机群仿生协同飞行测控技术研究 5 6.大学生方程式赛车规范化设计研究与实践 6 7.新型功率分流型多模混合动力装置及控制策略研究7 8.农业秸秆生物炼制生产燃料乙醇和微生物油脂的研究 8 9.NP 树脂的合成及其对铀的富集与监测研究 9 10.功能性含糖聚合物对高分子膜材料的表面修饰研究 10 11.聚苯胺纳米管/MOx/石墨毡电极的开发及其在燃料电池中的应用 11 12.还原氧化石墨烯/聚吡咯/二氧化锰复合电极的制备及其在生物电化学系统中的应用 12 13.氮掺杂碳材料担载尖晶石氧化物纳米复合材料的制备、表征及其电催化性能研究 13 14.微型阴极电弧推力器设计与性能研究 14 15.基于纤维素的纳米晶/橡胶智能材料的制备及性能研究 15 16.金属催化一锅串联合成2-氨基喹唑啉酮衍生物 16 17.热气溶胶灭火剂共结晶工艺与灭火性能研究 17 18.酶刺激响应型纳米容器的制备及应用 18 19.TiO2/ZnO 复合材料的制备及其光催化性能的研究 19 20.一种柔性不对称超级电容器的制备和性能研究20 21. 以廉价铁源为介导的亚硝酸盐电催化传感器的设计构建21 22.超分散抗菌纳米金刚石及其在骨科材料中的应用研究22 23.静电纺制备MOFs/聚乳酸纳米纤维膜及其对PM2.5 的吸附与过滤性能研究23 24.安全柴油阻燃抑爆机理及效果研究24 25.雷达任意发射波形的中频信号产生器25 26.雷达转发模拟器中频信号处理板开发26 27.频谱感知与信号调制样式识别27 28.微带功分滤波器新型设计方法研究28 29.星载超宽带天线.基于LED 彩灯的三维成像系统的设计 30 31.大成像深度全场光学相干层析成像系统研究 31 32.有机金属卤化物钙钛矿光电池的制备及微区光谱研究 32 33.半导体器件高功率电磁效应研究 33 34.“美心”移动冠心病监测系统 34 35.基于视觉的自平衡小车智能循迹 35 36.人脸识别在银行智能发卡系统中的设计与实现 36 37.制度压力对战略选择的影响研究——企业家认知的中介作用 37 I 38.从企业名称和商标看中国近代民族企业家的使命与社会责任意识 38 39.面向商品推荐的用户兴趣建模研究 39 40.舆情事件与社会现实关联的话题发现和社会舆情主题发现研究40 41.人居行为对建筑室内超细颗粒物(PM0.1 )作用机理的调查与实验研究41 42.基于执行器故障的导弹容错控制与控制分配方法研究42 43.一种新型垂直起降无人飞行器设计与控制43 44.火焰燃料电池设计与表面反应机理研究44 45.学前儿童家具设计与研究45 46.新媒体平台的界面设计及传播效果研究46 47. 中国新闻媒体的危机管理现状、问题及对策研究47 48.智能仓储搬运机器人设计48 49.半结构环境下室内移动机器人全自主定位系统设计49 50. 自主式带电作业机器人的手眼协调系统 50 51.新型高频环节多电平逆变器原理研究 51 52.公交车突发火灾蔓延过程建模及可视化仿线.高动态星载GPS 接收机设计 53 54.智能护理床控制技术研究 54 55.无线.基于振动信号的城市轨道交通车辆平轮动态在线.基于Android 移动终端的医院移动护理系统的设计与实现 57 58.开关柜五防闭锁功能误操作体验装置设计 58 59.双波段视频火灾探测器的设计与实现 59 60.一种直埋加热测温光缆研发 60 61.云计算环境下的可搜索加密技术研究 61 62.Properties of heavy-light mesons with partial chiral symmetry 62 63.基于车辆自主驾驶的多线.当代中西科幻小说比较研究 64 65.在华留学生汉语指令类言语行为的调查研究 65 66.直接登记制背景下公益慈善类社会组织监管研究 66 67.X 射线纳米层析成像中投影图像可靠降噪方法研究 67 68.机器人自压缩电弧冷填丝高精度3D 打印技术与艺术设计 68 69.粉体净成形Fe-C 合金烧结过程的工程热力学一维系统仿线.玻璃/钛热压阳极键合复合连接研究70 71.利用高压剪切变形实现难互溶金属体系的机械合金化71 72.第五主族二维晶体材料量子点的制备及光学特性研究72 73.全无机柔性上转换发光材料及其力- 电-光耦合机理研究73 74.新型电磁发射武器系统设计研究74 75.脉冲爆轰发动机凝胶推进剂在受限圆管中的流变特性及控制方法研究75 76.公民生态意识培育研究-- 以江苏为例76 77.粉末冶金减磨材料高温摩擦性能的研究与实践77 II 省级项目 1.可穿戴式气动按摩柔性驱动器设计78 2. 固体火箭发动机点火建压过程模拟试验及药柱形变测试79 3.具有远程交互功能的智能护理床 80 4.新型周期胞结构液态复合装甲结构设计研究 81 5.可实现SCARA 运动的并联机器人机构创新设计 82 6.基于新型智能材料的坐姿压力分布测量系统设计 83 7.变结构轮履复合式载运机器人的研究与设计 84 8.生物表面活性剂鼠李糖脂的高效生产 85 9.杂原子掺杂氮化碳的制备及其可见光催化性能研究 86 10.降冰片烯诱导钯催化吲哚类衍生物的合成 87 11.双功能负载催化剂的制备及在“一锅煮” 串联反应中的应用 88 12.车用纳米自清洁涂层的配方研究 89 13.咪唑类离子液体的合成及其在C-S 键构建反应中的应用研究 90 14.基于电喷技术的多细胞共培养体系的构建 91 15.靶向血卟啉纳米探针的制备及体外超声激活对HePG-2 细胞杀伤效应研究92 16.苯乙烯催化制备苯偶姻技术研究93 17.纳米高氯酸铵与纳米铝粉复合物改性研究 94 18.基于ARM 的雷达输出点迹模拟器95 19.轨迹可视二维扫描运动控制系统96 20.光纤阵列型点源阵列发生器关键参数测试技术研究97 21.超低转动温度下的微波光谱研究98 22.射频MMIC 放大器超限使用匹配技术研究99 23.经过无序介质光场的调控技术研究 100 24.二氧化硅微纳结构附着力研究 101 25.基于光学相干层析图像的糖尿病性视网膜病变分析研究 102 26.基于运动捕捉技术的航天测发任务人机功效虚拟仿线.面向众包标注数据机器学习研究的可视化工具 104 28.地空协同无人飞行器设计 105 29.人脸识别在嵌入式系统的设计与开发 106 30.基于PMFServ 模型的突发事件中网民负面情感调节建模研究 107 31.基于模糊层次分析法的投资组合优化研究 108 32.基于异构网络链路预测的创业者信息融合及项目团队推荐研究 109 33.半透明小颗粒辐射信号计算软件 110 34.快速高温灼烧所得稻壳灰中黑色颗粒成因的研究 111 35.潜艇热尾流模拟分析 112 36.基于Android 手机平台的弹道数据分析软件研发 113 37.微信公众号的影响力研究——线.苏南传统建筑装饰文化的传承设计研究—— 以南京火车站商业环境优化设计为例 115 39.“懂你” 的智能方向盘设计与实现 116 40.基于物联网的城市轨道交通列车状态监测管理信息系统 117 41.多机器人系统蜂拥控制综合仿线kW 充电模块硬件系统研究设计 119 III 43.小型高精度恒温箱控制系统设计 120 44.基于图像处理的受电弓滑板磨耗检测 121 45.基于视频图像处理的无人机巡线.南京市泰山社区的“微治理”研究 123 47.苏北地区精准扶贫对象识别和管理模式的研究 124 48.军休老人主观幸福感研究 125 49.3D 打印混凝土优化设计与制备 126 50.高效Ag2CrO4 光催化剂及其复合材料的合成、性能与催化机理研究 127 校级优秀项目 1.金属铝和钛阳极氧化过程的对比研究 128 2.基于认知无线电的动态频谱接入技术研究 129 3.在线判题系统的重构和智能化升级 130 4.面向产品竞争的企业舆情监测系统设计与实现 131 5.车辆破窗系统的研制与设计 132 6.木质素催化液化制备酚类化合物的研究 133 7.全媒体环境下新闻用户媒介使用行为研究 134 8.BP 算法中确定隐层神经元数目的方法探讨 135 9.基于光电目标识别的空投救援无人飞行器 136 10.基于植物模板的超疏水材料表面的制备及疏水性研究 137 IV 2016 —01 一、项目名称:大学生方程式电动赛车通用控制器软硬件优化设计 二、项目类型:国家级 (1) 三、项目成员: 孙 皓 2014 级 自动化学院 电气工程及其自动化专业 周光祖 2014 级 机械工程学院 装甲车辆工程专业 钟 岩 2014 级 机械工程学院 装甲车辆工程专业 四、项目导师: 姓名:殷德军 职称:教授 研究方向:车辆工程 单位:机械工程学院 五、项目简介: 本组科研训练的内容是基于我校大学生电动方程式赛车队原有的控制器基础上,设计一套性能 更优的电子控制系统,综合其安全性和可靠性,既要满足中国大学生方程式汽车大赛电车规则,同 时又给予赛车具有良好的控制性能。小组成员在学习了 2015 赛季的设计,并全程参与 2016 赛季 的设计后,通过导师的指导,自身的理解体会以及和车队电气组成员的商讨后,最终完成了本次科 研训练。 六、项目图片: 图1 硬件电路实物图 图2 控制程序流程图 图3 防滑算法仿真结果 七、项目创新点: 1. 丰富了原有控制器的功能,并精简了控制程序。 2. 采用最大可传递扭矩估算(MTTE )方法与模糊控制方法,研究设计了适用于大学生电动方 程式赛车的防滑控制算法。 八、项目成果情况: 1. 完成关于大学生方程式电动赛车的通用控制器一套; 2. 完成关于无线数据采集的上位机设计; 3. 完成关于电动汽车一轮车辆模型的建立; 4. 完成关于电动汽车一轮车辆模型的防滑算法设计与仿线. 实用新型专利“便于安装且可以增添润滑剂的新型轴肩螺栓”一篇,申请号:7.3 。 1 2016 —02 一、项目名称:基于ARM 的激光遥测甲烷浓度检测系统的设计 二、项目类型:国家级 (2) 三、项目成员: 段尚汝 2014 级 机械工程学院 测控技术与仪器专业 谈曾巧 2014 级 机械工程学院 测控技术与仪器专业 王 琦 2014 级 机械工程学院 测控技术与仪器专业 四、项目导师: 姓名:卜雄洙 职称:教授 研究方向:智能测控技术与系统 单位:机械工程学院 五、项目简介: 我国矿井中传统的甲烷检测仪,不具有遥测的能力,低灵敏度,且不能从其他气体中辨识甲烷 气体。为了克服上述缺点,设计一个高精度、高灵敏度、检测速度快以及使用寿命长的甲烷气体浓 度实时遥测系统。本系统以 TDLAS 技术为核心,由三个模块组建而成:信号发生模块发射出合适 波长的激光;信号检测模块完成光电信号的转换,并提取出我们需要的一次谐波和二次谐波的电信 号;信号处理模块由电信号反演出相应的甲烷浓度并显示。 六、项目图片: 图1 图2 图3 七、项目创新点: 1. 采用了 TDLAS 技术用激光对甲烷浓度进行检测,可实时在线. 可调谐激光二极管中心频率锁定在甲烷气体分子的吸收谱线峰值处,能有效排除其他气体的 干扰,最大程度的获取浓度信息。 八、项目成果情况: 1. 在《电子测量技术》发表学术论文“基于TDLAS 的激光甲烷检测系统的研究”一篇; 2. 完成可用于甲烷检测的样机一套。 2 2016 —03 一、项目名称:气流压电发电能量采集技术 二、项目类型:国家级 (3) 三、项目成员: 张琰珺 2014 级 机械工程学院 机械工程专业 王天琪 2014 级 机械工程学院 武器系统与工程专业 张俊伟 2014 级 机械工程学院 车辆工程专业 四、项目导师: 姓名:陈荷娟 职称:教授 研究方向:机械电子工程 单位:机械工程学院 五、项目简介: 本项目的研究内容是采用已经设计的气流致声振源结构、课题组已经建立的系统仿真模型,开 展输出接口电路设计,完成压电换能等效电路特性仿真分析。设计能量采集、功率调理、储电一体 化输出接口电路,通过实验和实验结果分析优化电路,完成样机的制作。在课题组的研究基础上, 设计并制作接口电路。 六、项目图片: 图1 测试系统 图2 气流致声压电发电机 图3 改进电荷采集电路 七、项目创新点: 1. 搭建了空压机吹风实时测试实验系统; 2. 设计了气流致声的喷嘴-共振腔激励声波结构; 3. 改进了电能采集电路。 八、项目成果情况: 1. 完成学术论文“Analysis of Influence of Structural Parameters on the Center-column Inlet Pipe of Airflow-induced Vibration Piezoelectric Generator”的撰写,并已向《ICMEM2017》投稿; 2. 完成关于气流致振压电发电参数测试实验的项目研究报告一份。 3 2016 —04 一、项目名称:移动式港口起重机智能监控系统的研究与开发 二、项目类型:国家级 (4) 三、项目成员: 徐祖康 2014 级 机械工程学院 车辆工程专业 雷庆东 2014 级 机械工程学院 机械电子工程专业 葛良玉 2014 级 机械工程学院 测控技术及仪器专业 四、项目导师: 姓名:陆宝春 职称:教授 研究方向:制造装备自动化与智能化 单位:南京理工大学 五、项目简介: 现阶段移动式港口起重机的数据监控系统基本上只处于起重机本地的监控,这样就一定程度上 增加了人工监控的成本,同时港口的工作环境相对恶劣,设施也不够完善,很难进行远程的有线监 控。 本研究的目的在于提供一种基于GPRS 技术的移动式港口起重机的实时远程数据采集系统,用 来实现对移动式港口起重机工作状态数据的远程实时采集、监控和故障诊断。 六、项目图片: 图1 现场智能单元 图2 接口转换器 图3 远程上位机监控界面 七、项目创新点: 1. 现场数据采集端对数据的预处理实现在偏远地区及恶劣环境下对数据的稳定传输。 2. 微控制器连接GPRS 模块,实现CANopen 协议到GPRS 协议的转换。 3. 故障诊断模块进行故障的诊断实现故障预警。 4. 完成上位机的界面优化,可能向手机端发展。 八、项目成果情况: 1. 发明专利“基于GPRS 的移动式港口起重机数据采集系统”一篇,申请号:9.7 ; 2. 关于移动式港口起重机的数据采集系统的样机一套。 4 2016 —05 一、项目名称:无人机群仿生协同飞行测控技术研究 二、项目类型:国家级 (5) 三、项目成员: 魏博文 2014 级 电子工程与光电技术学院 通信工程专业 段一凡 2014 级 电子工程与光电技术学院 电子信息工程专业 霍思敏 2014 级 机械工程学院 武器系统与工程专业 四、项目导师: 姓名:王茂森 职称:副教授 研究方向:火炮、自动武器与弹药工程 单位:机械工程学院 五、项目简介: 无人机广泛运用于公安、武警、消防、交通、海洋执法等各个领域。但无人机单机存在难以执 行较大型任务、效率低下、携带能力差、抗毁性较差等缺点,因此对于军事侦查、多角度勘测等需 要无人机协同配合的应用场景,无人机群表现出了很大的优势。为解决无人机编队在指定空域完成 从起飞到指定目标点间的自主路径规划,且机群在该过程中具有良好的协同性和高效性的问题,提 出了一种无人机群航路自主规划的方法并进行仿真。通过分析机群个体的规划路径点及其特点,及 建立的数学评价体系的方法对以上路径进行优劣性评估。 六、项目图片: 图1 二维仿线 三维仿线 真机飞行试验 七、项目创新点: 1. 采用了改进的人工势场法,将无人机视作动态障碍,便于实现机群路径规划的高效、灵活性 2. 采用了“取中修正”的修正方案,摆脱了算法的固有缺陷,使规划出的路径平滑无抖动。 3. 建立了一个数学评价模型,可对路径优劣性进行评价并使系统据此自行调整。 八、项目成果情况: 1. 在《兵工自动化》发表学术论文“基于人工势场法的无人机群航路自主规划”一篇; 2. 发明专利“基于仿生的无人机群组实时路径规划方法”一篇,申请号:0 ; 3. 提出软件著作权“基于仿生的无人机群组实时路径规划方法三维动态仿线. 完成包含若干架旋翼无人机及固定翼无人机的无人机编队一套。 5 2016 —06 一、 项目名称:大学生方程式赛车规范化设计实践与研究 二、 项目类型:国家级 (6) 三、 项目成员: 温晓雨 2014 级 机械工程学院 兵器类专业 赵 玲 2014 级 机械工程学院 兵器类专业 闫耀龙 2014 级 机械工程学院 机械类专业 四、项目导师: 姓名:张铁山 职称:高级工程师 研究方向:车辆 单位:机械工程学院 五、项目简介: 项目以中国汽车工程学会主办的大学生方程汽车大赛为背景,研究赛车设计的规范化问题,结 合我校 NUT 车队赛车设计进行实践,以提高赛车设计水平以及规范化程度。在规范化研究的基础 上,制定一个规范化设计指导性文件汇编,用于今后的赛车设计中。以规范化设计指导性文件汇编 为指导,参加赛车的设计研发工作,为参加赛事打下基础。 六、项目图片: 图 1 NUT2017 赛车 图 2 FSAE 转向节 图 3 赛车设计论文 七、项目创新点: 1. 给出了一套适应大赛特点且具备指导意义的设计思路和设计方法; 2. 提高了 2017 年度 NUT 赛车的动力性,操纵稳定性等; 3. 改良了车身空气动力学套件与动力装置进排气系统; 4. 优化设计了赛车转向节。 八、项目成果情况: 1. 撰写了一篇用于指导大学生方程式赛车规范化设计的文件; 2. 申请了一项专利; 3. 与 NUT 车队共同完成了赛车的制作。 6 2016 —07 一、项目名称:新型功率分流型多模混合动力装置及控制策略研究 二、项目类型:国家级 (7) 三、项目成员: 葛国雪 2014 级 机械工程学院 车辆工程专业 夏紫灵 2014 级 机械工程学院 模具专业 邹志堂 2014 级 机械工程学院 机械设计专业 四、项目导师: 姓名:王良模 职称:教授 研究方向:车辆系统动力学及仿真 单位:机械工程学院 五、项目简介: 本项目将从几个方面对本混合动力汽车结构设计优化,包括结构选型,整车动力学模型建立, 最优能量管理控制策略研究动力耦合装置结构优化,多模混合动力汽车的模式切换设计与分析,实 验设计。对多模混合动力汽车的结构(包括行星排连接,离合器布置位置,动力源连接点等)进行 优化,以汽车的燃油经济性,加速性能,续航里程等为目标,并兼顾优化多模式之间的切换过程, 使得模式切换更为平稳。主要研究内容如下:(1)混合动力耦合装置的结构选型(2 )整车动力学模 型建立(3 )最优能量管理控制策略研究动力耦合装置结构优化(4 )多模混合动力汽车的模式切换 设计与分析(5 )实验设计 六、项目图片: 可能的状态转 状态 移过程 空间 路径I 路径II 电池 SOC 模式 路径III 档位 求解最优控制律方向 (反向) 时间 图1 结构选型 图2 一种多模混合动力装置 图3 动态规划过程 七、项目创新点: 1. 提出了新型功率分流混合动力构型; 2. 多模混合动力汽车整车动力学模型的搭建; 3. 多模混合动力汽车的最优控制方法提出; 4. 获取了多模混合动力汽车的模式切换图。 八、项目成果情况: 1. 完成建立动力耦合装置模型,设计出高效率,高输出的双排行星齿轮混合动力耦合装置两套; 2. 发明专利“一种汽车多模混合动力耦合装置”一篇,申请号:4.4 ; 3. 实用新型专利“一种行星式多模混合动力耦合装置”一篇,申请号:3.4 ; 4. 完成可靠的混合动力汽车模式切换图一张。 7 2016 —08 一、项目名称:农业秸秆生物炼制生产燃料乙醇和微生物油脂的研究 二、项目类型:国家级 (8) 三、项目成员: 王泽迪 2014 级 环境与生物工程学院 生物工程专业 方木林 2014 级 环境与生物工程学院 生物工程专业 苟一雄 2014 级 环境与生物工程学院 生物工程专业 四、项目导师: 姓名:金明杰 职称:教授 研究方向:生物炼制 单位:环境与生物工程学院 五、项目简介: 生物炼制是以生物质为原料通过物理、化学和生物等方法,生产燃料、化学品和生物基材料的 工业。本项目主要研究以农业秸秆为原料制取燃料乙醇和微生物油脂,通过对稀碱、稀酸、热水三 种预处理条件和酶水解条件的优化,以及对发酵的研究,为进一步的研究和相关应用提供参考。 六、项目图片: 图1 项目技术路线 解脂耶氏酵母xyl 响应面优化拟合图 图3 解脂耶氏酵母xyl 在三种条件下产油脂情况 七、项目创新点: 在相同的酶水解和发酵条件下,综合比较三种主流预处理方式。 八、项目成果情况: 解脂耶氏酵母xyl 在合成培养基中发酵,OD600 最高为71.33 ,油脂含量最高为5.18g/L,在水解 液(稀酸预处理)中发酵,OD600 最高为49.40 ,油脂含量最高为2.77g/L 。 8 2016 —09 一、项目名称:NP 树脂的合成及其对铀的富集与监测研究 二、项目类型:国家级 (9) 三、项目成员: 田春雨 2014 级 环境与生物工程学院 辐射防护与核安全专业 王志慧 2014 级 环境与生物工程学院 辐射防护与核安全专业 李苇杭 2014 级 环境与生物工程学院 辐射防护与核安全专业 四、项目导师: 姓名:唐双凌 职称:副研究员 研究方向:高分子辐射材料 单位:环境与生物工程学院 五、项目简介: 人类在开采、应用以及处理铀矿的过程中,不可避免向环境中释放一定量的铀。微量铀的监测 是保证食品和饮用水安全的第一道防线,也是辐射防护的重要内容。水中铀的国家排放标准为 0.05mg∕L,相当于 0.05ppm,浓度极低,给监测工作带来了极大的困难。本项研究通过合成新型的 NP 树脂,实现饮用水源地和铀矿山矿坑水等环境水体中微量铀的富集,完善水体中微量铀的监测方 法,有利于提高水体中铀的监测速度和频次,并为铀超标废水的处理准备技术条件。 六、项目图片: 图1 F/U=0.8 5%的天冬酰胺 图2 F/U=1.0 5% 的天冬酰胺 图3 UO22+测定的标准曲线. NP 树脂合成原料简单、便宜易得,有利于降低成本; 2. 合成方法简单,便于生产、应用于推广; 3. 分子量和分子结构易于控制,既有良好的吸附性能与调整空间。同时其减容及易分解性质, 有利于回收利用和减少污染。 八、项目成果情况: 1. 在《辐射防护通讯》发表学术论文“NP 树脂的合成及其对铀吸附性能试验研究”一篇; 2. 合成2 种以上对水中微量铀具有良好富集效果的NP 树脂,并给出最佳使用条件。 9 2016 — 10 项目名称:功能性含糖聚合物对高分子膜材料的表面修饰研究 二、项目类型:国家级 (0) 三、项目成员: 刘世洋 2014 级 环境与生物工程学院 环境工程专业 林 芳 2014 级 环境与生物工程学院 环境工程专业 仇志强 2014 级 环境与生物工程学院 环境工程专业 四、项目导师: 姓名:张强 职称:教授 研究方向:环境功能材料 单位:环境与生物工程学院 五、项目简介: 高分子膜材料的表面修饰对于改善膜的亲水性、提高膜的抗污性以及优化膜的分离性能具有重 要意义。本项目主要围绕含糖聚合物的合成及其对高分子分离膜的表面修饰开展研究,旨在通过可 控自由基聚合和“点击化学”反应的联用,在聚砜分离膜表面接枝含糖聚合物,希望赋予膜材料特殊 的浸润性,优异的抗污性和改善的分离性能,从而构建具有环境响应特性和优异检测分离性能的新 型仿生膜材料。 六、项目图片: 图1 总体技术路线 膜材料红外图 七、项目创新点: 1. 本项目采用“点击化学” (Click reaction )技术,以溴化亚铜作为催化体系,联二吡啶作为引 发剂,在无水无氧条件下快速完成功能性含糖聚合物对聚砜的表面接枝;采用“活性”可控自由基聚 合方法,快速合成功能性含糖聚合物,而且也能保持炔键的活性,合成率高; 2. 功能性含糖聚合物跟高分子膜材料(聚砜膜)结合,结构稳定,赋予了膜材料优异的亲水性、 抗污性、吸附能力以及延长使用寿命,对于聚砜膜的亲水化改性具有重要意义,同时体现了聚砜膜 表面接枝修饰含糖聚合物的一种成熟方法,为新型仿生分离膜材料的研究提供支持。 八、项目成果情况: 1.通过对可控自由基聚合以及“点击化学”反应的联用,先后完成了材料的合成及高分子膜的制 备,得到了三种经过不同含糖聚合物(甘露糖、葡萄糖、半乳糖)修饰改性的聚砜分离膜; 2 .对合成的膜材料进行了一系列的性能表征测试,取得了许多重要的数据。证明了经过修饰改 性后的膜材料和纯聚砜膜相比在通量、吸附性、抗污性等方面有着较大的改善; 3 .完成了一篇专利的撰写,并基本拿到了撰写一篇完整的SCI 论文的数据,但由于时间有限, 相关论文撰写工作仍在进行中。 10 2016 — 11 一、项目名称:聚苯胺纳米管/MOX/石墨毡电极的开发及其在燃料电池中的应用 二、项目类型:国家级 (1) 三、项目成员: 徐韫致 2014 级 环境与生物工程学院学院 环境工程专业 堵宁杰 2014 级 环境与生物工程学院学院 环境工程专业 梅晓杰 2014 级 环境与生物工程学院学院 环境工程专业 四、项目导师: 姓名:胡朝霞 职称:副教授 研究方向:环境材料 单位:环境与生物工程学院 五、项目简介: 原有电极材料石墨毡具有高导电率、高比表面积、价格低廉等特点,在半导体、冶金、光纤制 造等领域得到广泛应用,而被广泛引入MFC 电极材料的研究中,但是由于石墨毡表面能态高,电子 跃迁到电极上能垒较高,表现出较高的阳极活化过电势,其次石墨毡亲水性较差,不利于微生物的 附着生长及微生物膜的形成。因此需要对石墨毡电极进行改性。 本项目利用磺化聚苯胺(sPANI)和石墨相氮化碳(g-C N )对MFC 阳极材料改性,提高阳极石墨毡 3 4 电极的亲水性和微生物相容性;利用PANI@β-MnO2 复合材料对MFC 阴极材料改性,提高MFC 的 氧化还原反应速率,并致力于实现规模化生产。 六、项目图片: 图1 sPANI 改性后SEM 图 图2 g-C N 改性后SEM 图 图3 PANI@β-MnO 复合SEM 图 3 4 2 七、项目创新点: 1. 磺化聚苯胺(sPANI)改性石墨毡阳极:保留了原有石墨毡电极高导电率、高比表面积、价格 低廉等特点,通过负载磺化聚苯胺的方式,引入磺酸基团,提高了阳极的亲水性与生物相容性; 2. 石墨相氮化碳(g-C N )改性石墨毡阳极:由于C N 表面含有含氮官能团,有利于微生物的生 3 4 3 4 长,能显著降低MFC 的欧姆阻抗; 3. PANI@β-MnO2 复合体系改性石墨毡阴极:原料易生产、价格低廉、电催化性能更佳,PANI 提高电极导电性,且此复合材料易实现规模化生产。 八、项目成果情况: 1. 发明专利“一种应用于微生物燃料电池的石墨毡电极”一篇,申请号:8.6 ; 2. 发明专利“一种应用于微生物燃料电池改性石墨毡电极”一篇,申请号:1.9 ; 3. 完成学术论文“Polyaniline@β-MnO2 nanorod composites as cathode electrocatalyst for oxygen reduction reaction in microbial fuel cells” 的撰写,并已向《Chemosphere》投稿(合作完成)。 11 2016 — 12 一、项目名称:还原氧化石墨烯/聚吡咯/二氧化锰复合电极的制备及其在生物电化学系统中的应用 二、项目类型:国家级 (2) 三、项目成员: 孙鹏翔 2014 级 环境与生物工程学院 环境工程专业 罗哲 2014 级 环境与生物工程学院 环境工程专业 林晓璐 2014 级 环境与生物工程学院 环境工程专业 四、项目导师: 姓名:沈锦优 职称:教授 研究方向:生物电化学技术 单位:环境与生物工程学院 五、项目简介: 改性后的电极表面粗糙度、电化学性能、电子传递能力得到提升,在生物电化学体系中应用时, 较传统石墨毡电极内阻减小,输出功率和库伦效率显著增大,对难降解污染物的去除率也大大提升。 本发明制备的阳极材料相较于传统化学修饰方法,减少了有毒试剂的使用及繁琐的处理,制备成本 低,易于实现电极制作的产业化,修饰后的电极用于生物电化学系统,显著强化了生物电化学系统 的产电性能和污染物降解能力,促进了生物电化学系统的发展应用。、 六、项目图片: 图1 电镜下的电极结构 图2 GF 电极的循环伏安曲线. 改性电极的制备过程条件温和,操作可控,在中性条件下聚合,简单快速,二次污染小,后 续处理成本低; 2. 改性电极表面粗糙度明显增大,电化学性能增强,生物亲和性好; 3. 改性电极在生物电化学体系中应用时较传统石墨毡电极,输出功率增大,有机污染物去除效 率提高,显著增强了生物电化学体系的产电和降解性能。 八、项目成果情况: 完成关于生物电化学系统的聚吡咯/二氧化锰复合物改性电极的制备方法的研究设计 12 2016 — 13 一、项目名称:氮掺杂碳材料担载尖晶石氧化物纳米复合材料的制备、表征及其电催化性能研究 二、项目类型:国家级 (3) 三、项目成员: 陈阳波 2014 级 化工学院 应用化学专业 唐瑜蔚 2014 级 化工学院 化学工程与工艺专业 廖舟淼 2014 级 化工学院 高分子材料与工程专业 四、项目导师: 姓名:王娟 职称:副教授 研究方向:催化反应工程 单位:化工学院 五、项目简介: 本项目主要合成尖晶石碳纳米管复合材料,将制备的尖晶石与预处理的碳纳米管复合,通过正 交试验对比种类尖晶石、不同温度下制备的尖晶石以及两者之间的比例关系,主要考察了煅烧温度 和酸处理对尖晶石-碳纳米管复合材料电化学性能的影响,从而定向制备。 六、项目图片: 图1 TEM 谱图 图2 LSV 谱图 图3 XPS 谱图 七、项目创新点: 1. 适宜的表面处理能调节催化剂的ORR 与OER 性能,影响催化剂的电子转移数。 2. 不同的煅烧温度可以改变催化剂中Ni 、Co 两种元素的价态,起到对催化剂ORR 与OER 性 能的调节。 八、项目成果情况: 1. 完成关于《碳材料担载尖晶石氧化物纳米复合材料的ORR/OER 性能调节机理》的项目研究 报告一份; 2. 完成学术论文“Effects of surface treatment on the electrochemical properties of NiCo2O4-CNTs composite catalysts” 的撰写,暂未投稿; 3. 在《Chemistryselect》发表学术论文“Nitrogen and fluorine dual ‐doped carbon black as an efficient cathode catalyst for oxygen reduction reaction in neutral medium”一篇(合作完成)。 13 2016 — 14 一、项目名称:微型阴极电弧推力器设计与性能研究 二、项目类型:国家级 (4) 三、项目成员: 蒲俊州 2014 级 化工学院 特种能源工程与技术专业 万 斌 2014 级 化工学院 特种能源工程与技术专业 刘 鹏 2014 级 化工学院 特种能源工程与技术专业 四、项目导师: 姓名:沈瑞琪 职称:教授 研究方向:化学芯片技术、火工技术 单位:化工学院 五、项目简介: 微推力器是微纳卫星姿态控制、轨道保持和机动的重要元件。脉冲等离子推进器(Plused plasma thruster, PPT ),使推力器达到五维推进,在外部电路的控制下还可实现精确的五维单独点火控制。 推进剂具有高导电性、低烧蚀阈值的烧蚀表面和高绝缘性的本体。并且通过推力器结构的创新设计 和对推进剂材料的改进,简化了推力器结构,实现了五维推力器小型化和低功耗,推力器性能及效 率均优于同类产品。 六、项目图片: 图1 五维推力器样机 图2 五维推力器设计图 图3 五维推力器发火情况 七、项目创新点: 1. 实现推进器低压自点火技术,降低发火电压; 2. 结构集成化,实现小体积五维推力。 八、项目成果情况: 1. 发明专利“一种微型五维阴极电弧推力器”一篇,申请号:1.7 ; 2. 关于微型五维阴极电弧推力器的样机一套。 14 2016 — 15 一、项目名称:基于纤维素的纳米晶/橡胶智能材料的制备及性能研究 二、项目类型:国家级 (5) 三、项目成员: 王冬妮 2014 级 化工学院 高分子材料与工程专业 王丽平 2014 级 化工学院 高分子材料与工程专业 李 耕 2014 级 化工学院 高分子材料与工程专业 四、项目导师: 姓名:贾红兵 职称:教授 研究方向:特种橡胶结构、性能及应用技术 单位:化工学院 五、项目简介: 本项目研究将细菌纤维晶须分别添加到天然橡胶、丁腈橡胶和羧基丁腈橡胶胶乳中通过溶液浇 铸的方法制备复合物薄膜的水刺激-力响应性能。我们研究了细菌纤维的加入对复合物材料力学性能 的影响、复合物吸水性能以及吸水后力学性能的变化。研究表明细菌纤维的加入明显的增大了复合 物薄膜的拉伸储能模量,吸水平衡值随着细菌纤维素的加入提高,吸水后模量大大下降。这是由于 细菌纤维表面富含大量氢键,氢键相互作用使得细菌纤维素在集基体中形成刚硬的三维网络结构, 吸水后由于与水之间氢键的竞争,使得三维网络被破坏,力学性能明显下降。 六、项目图片: 图1 细菌纤维素的形貌 图2 复合物吸水性能 图3 复合物材料力学响应机理图 七、项目创新点: 1. 细菌纤维与其他纤维素相比,具有较大的长径比,表面富含大量氢键。细菌纤维从工业边角 料中提取,有利于变废为宝,提高材料的利用率。 2. 利用纤维素表面的羟基之间形成氢键作用以及羟基和水之间的氢键作用,制备了水刺激-响应 性能和机械适应性,可用于传感器系统的智能材料。 八、项目成果情况 1. 在《Journal of The Electrochemical Society》(SCI 二区)发表学术论文“Constitution of Anodizing Current and Effects on the Growth of Porous Anodic Alumina”一篇; 2. 完成学术论文“Stimuli-responsive modulus changes for bio-based nanocomposite based on natural rubber and bacterial cellulose nanocrystals” 的撰写,并已向《Industrial Crops and Products》投稿。 3. 完成学术论文“Stimuli-responsive polymer nanocomposites based on styrene-butadiene rubber and bacterial cellulose whiskers” 的撰写,并已向《Journal of Materials Science》投稿。 15 2016 — 16 一、项目名称:金属催化一锅串联合成2-氨基喹唑啉酮衍生物 二、项目类型:国家级 (4) 三、项目成员: 张 盼 2014 级 化工学院 制药工程专业 马 飘 2014 级 化工学院 高分子材料与工程专业 张文忆 2014 级 化工学院 高分子材料与工程专业 四、项目导师: 姓名:李峰 职称:教授 研究方向:氢自动转移反应 单位:化工学院 五、项目简介: 喹唑啉酮衍生物显示大范围的生物性能如抗肿瘤(胸苷酸合成酶抑制剂)、抗菌和抗真菌活性的 降压效果,抗高血压作用,或多巴胺激动剂活性。项目从商品化或容易合成的2-氨基喹唑啉酮出发, 通过和醇进行烷基化反应,得到的2-(N-烷基)喹唑啉酮衍生物。 六、项目图片: 图1 产物 图2 其中一种产物的氢谱图 图3 其中一种产物的碳谱图 七、项目创新点: 1. 使用近于无毒的醇为烷基化试剂; 2. 反应只生成水为副产物,无环境危害; 3. 反应原子经济性高。 八、项目成果情况: 发明专利《合成喹唑啉酮衍生物的方法》一篇,申请号:3.2 16 2016 — 17 一、项目名称:热气溶胶灭火剂共结晶工艺与灭火性能研究 二、项目类型:国家级 (8) 三、项目成员: 刘思雨 2014 级 化工学院 特种能源技术与工程专业 赵文丽 2014 级 化工学院 特种能源技术与工程专业 四、项目导师: 姓名:朱晨光 职称:教授 研究方向:烟火燃烧机理与应用 单位:化工学院 五、项目简介: 对于热气溶胶灭火剂,原料通过机械混合后,由于材料来源与粒度等性能影响,性能不很稳定, 特别是对于那些要求洁净度高、灭火效能高、精巧型灭火装置,形成的产品送检时通过率比较低。 共结晶技术是一种改善化合物性能有效的方法,热气溶胶灭火剂的主要成分硝酸钾、乳糖均具有水 溶性,且其含量高达 80%以上,在确定的配方条件下,采用水作为溶剂,将能够作为热气溶胶灭火 剂的水溶性成份按照比例进行共溶,使主要成份能够充分混合,通过复合溶解,共结晶等工艺达到 分子间的均匀混合,远比粉剂性材料机械混合更加均匀。对共结晶产品进行点火测试,结果显示共 结晶产品较机械混合产品燃烧和灭火效率更高,并且燃烧更加稳定。 六、项目图片: 图1 灭火箱 图2 灭火过程图 图3 共晶产品结晶图 七、项目创新点: 1. 采用水作为溶剂,将能够作为热气溶胶灭火剂的水溶性成份按照比例进行共溶,通过共结晶 工艺达到分子间的均匀混合,远比粉剂性材料机械混合更加均匀,从而使燃烧效能更加理想。 2. 在相同配比条件下,共结晶产物的灭火效率明显提高,燃烧时间从 5.7s 缩短到2s ,灭火时 间从5.7s 缩短到4.6s 。 八、项目成果情况: 在《消防科学与技术》发表学术论文“热气溶胶灭火剂共结晶工艺与灭火性能研究”一篇 17 2016 — 18 一、项目名称:酶刺激响应型纳米容器的制备及应用 二、项目类型:国家级 (6) 三、项目成员: 孙艳辉 2014 级 化工学院材料化学专业 魏萌萌 2014 级 化工学院制药工程专业 四、项目导师: 姓名:傅佳骏 职称:教授 研究方向:超分子自组装、金属腐蚀与防护 单位:化工学院 五、项目简介: 酶在生物体内的功能是推动人体新陈代谢、促使一切与生命活动有关的化学反应顺利进行。酶 具有催化高效性、专一性、作用温和等特点。因此,开发具有主动靶向的酶敏感的药物控释系统成 为一种可能,并受到许多研究学者们青睐。本课题旨在以介孔二氧化硅纳米材料作为药物载体,设 计合成具有酶敏感的修饰剂。 六、项目图片: 图1 纳米容器分子结构图 图2 纳米容器合成步骤图 图3 酸性条件药物释放图 七、项目创新点: 将酸性刺激与脂肪酶刺激两种纳米容器结合在一起,使其具有双重响应的性质 八、项目成果情况: 发明专利“酸性及脂肪酶双重敏感纳米容器及其制备方法”,申请号:9.3 18 2016 — 19 一、项目名称:TiO /ZnO 复合材料的制备及其光催化性能的研究 2 二、项目类型:国家级 (7) 三、项目成员: 余 童 2014 级 化工学院 材料化学专业 王海飞 2014 级 化工学院 材料化学专业 王春林 2014 级 化工学院 材料化学专业 四、项目导师: 姓名:夏明珠 职称:副研究员 研究方向:环境功能材料的制备 单位:化工学院 五、项目简介: 光催化氧化是一种污染物处理和解水制氢的新方法,传统的无机半导体光催化剂如 TiO 2 、ZnO 和 CdS 等存在太阳光利用率低、光量子效率差、催化剂不稳定和寿命短等问题。围绕这些问题, 本课题主要针对于高性能复合材料的构建方法和制备工艺展开研究:实验初期设计和构建TiO /ZnO 2 复合物,之后主要研究g-C N nanosheets/金属半导体复合材料的制备及其光催化性能。 3 4 六、项目图片: 图1 实验流程图及可见光催化降解罗丹明B 图2 可见光照射下光生电子在CNNS/CdS QDs 实物图 体系中的移动原理图 七、项目创新点: 1. 通过热氧化改性处理 g-C N 来减小材料的尺寸和提高光化学性质,进而提高了其光催化性 3 4 能; 2. 采用一步水热反应法制备 CNNS/CdS QDs 复合材料,该方法实施简单、效果优异,制备的 材料依然保持 CNNS 的纳米片层结构,对水热法制备 CNNS 基复合材料有借鉴意义。 八、项目成果情况: 在《化学研究与应用》发表学术论文“复合光催化剂 CNNS/CdS QDs 的一步法合成及催化性能 研究”一篇 19 2016 —20 一、项目名称:一种柔性不对称超级电容器的制备及其性质研究 二、项目类型:国家级 (0) 三、项目成员: 赵智洋 2014 级 钱学森学院 化学工程与工艺专业 周文昭 2014 级 钱学森学院 应用化学专业 蒋宇轩 2014 级 化工学院 应用化学专业 四、项目导师: 姓名:郝青丽 职称:教授 研究方向:功能纳米材料与电化学 单位:化工学院 五、项目简介: 在能源危机与环境污染的压力之下,风能、水能、太阳能等新能源的发展日渐成为热点。但由 于其过于依赖自然环境条件,产生的能量不稳定。因此,关于能量存储设备的研究也成为了新能源 发展的热点之一。其中,超级电容器作为一种介于电池与传统电容器的新型储能元件而备受关注。 另一方面,在电子产品“轻、薄、短、小” 的发展趋势下,柔性显示器、柔性发光二极管等柔性器件 的发展受到了电池形状及尺寸的固定性的制约。而柔性储能器件正是解决这一问题的巨大突破口。 本项目在三位成员的努力下成功制备出性能最佳的导电高分子-金属氧化物-泡沫镍多元复合柔 性电极材料,并组装成电化学性能优异的柔性超级电容器器件。 六、项目图片: 图1 ZCONF 电极的SEM 图2 ZCONF 电极优异的循环稳定性 图3 柔性超级电容器驱动二极管发光 七、项目创新点: 以导电高分子、金属氧化物作为活性物质,生长于泡沫镍基底而制备成多元复合柔性电极材料, 并以其组装成高性能柔性超级电容器。 八、项目成果情况: 1. 获得 3 种新型的柔性电极材料。赵智洋所制备的聚吡咯-锌钴氧化物-泡沫镍电极材料、周文 昭所制备的聚吡咯-钴酸锰-泡沫镍电极材料、蒋宇轩所制备的聚吡咯-铜钴氧化物-泡沫镍电极材料在 经过条件优化后均达到了最佳的性能; 2. 制备出性能优良的柔性超级电容器雏形,可以点亮 LED 灯。如图 3 所示,三位成员所组装 的柔性超级电容器均能成功驱动二极管发光; 3. 申请国家发明专利1 项:《超级电容器电极材料及其制备方法》;以项目组成员为第一作者发 表学术论文《锌钴氧化物柔性电极的制备及超级电容器性能》已投递至《中国科技论文》,正在等待 评审结果。 20 2016 —21 一、项目名称:以廉价铁源为介导的亚硝酸盐电催化传感器的设计构建 二、项目类型:国家级 (9) 三、项目成员: 贺山山 2014 级 化工学院 应用化学专业 韩 俊 2014 级 化工学院 高分子材料与工程 吕旭初 2014 级 化工学院 应用化学专业 四、项目导师: 姓名:张树鹏 职称:副教授 研究方向:功能化纳米材料研究 单位:化工学院 五、项目简介: 本项目将在我国环境污染日益复杂背景下,以高精度监测水质,确保生命健康安全为目标,构 建氧化铁/氮化碳/石墨烯三元耦合异质结材料,利用石墨烯的电子传导基底,辅以氧化铁和氮化碳的 耦合催化作用,降低检测限、拓宽检测范围,实现亚硝酸盐的高灵敏度检测。并针对亚硝酸盐污染 体系,采用交流阻抗测试研究电极界面电荷转移特征信息。采用循环伏安法、差分脉冲伏安法、计 时电流法等研究对亚硝酸盐的电流响应、检测限及线性范围。通过比较电位、峰电流等评估复合电 极性能。建立纳米结构与电化学性能的构效关系,建立提升导电性所引发的响应电流增强机制。探 索传感材料的组成、微结构、复合方式等对催化性能的影响。 六、项目图片: 图1氧化铁/氮化碳/石墨烯三元耦 图2 使用HNO 破坏C N 图3(a)C N (b)Fe O -rGO (c) Fe O /C N 3 3 4 3 4 2 3 2 3 3 4 合异质结纳米复合材料制备流程图 材料内氢键过程示意图 /rGO,(d)Fe O /H-C N /rGO TEM 图 2 3 3 4 七、项目创新点: 1. 纳米高灵敏度异质结传感电极的构建; 2. 廉价金属材料对石墨烯-氮化碳复合材料的改性; 3. 新型高灵敏亚硝酸盐检测器的低成本环境友好的设计方案。 八、项目成果情况: 1. 完成关于一种针对亚硝酸盐电化学检测的电极材料的设计,并在此基础上优化其检测性能; 2. 在《现代化工》发表综述“绿色能源电催化电极用氮化碳基纳米材料的设计”一篇; 3. 在《大学化学》发表综述“ 电化学储能及传感器用氮化碳基复合材料设计策略”一篇; 4. 完成学术论文 “Protonized carbon nitride induced hierarchically ordered Fe2O3/H-C3N4/rGO architechture with enhanced electrochemical sensing of nitrite”的撰写,并已向在《ACS Applied Materials & Interfaces》(SCI 一区)投稿(合作完成)。 21 2016 —22 一、项目名称:超分散抗菌纳米金刚石及其在骨科材料中的应用研究 二、项目类型:国家级 (2) 三、项目成员: 吴宇轩 2014 级 化工学院 材料化学专业 吴 娜 2014 级 化工学院 应用化学专业 胡 月 2014 级 化工学院 应用化学专业 四、项目导师: 姓名:邢晓东 职称:副研究员 研究方向:生物医用高分子材料 单位:化工学院 五、项目简介: 本研究首先利用 4- 乙烯基吡啶与甲基丙烯酸羟乙酯的阳离子共聚物对纳米金刚石(ND )进行 表面修饰,随后通过原位还原在其表面负载银纳米粒子,制备了一种新型双重抗菌功能纳米复合物。 通过红外光谱(FTIR )、热重分析(TG )、 X-射线衍射(XRD )、透射电镜(TEM )等手段对其化 学结构和形貌进行了表征。通过抑菌圈实验、最小抑菌浓度测定和抗菌动力学对该纳米复合材料的 抗菌性能进行研究。 六、项目图片: 图1 水中分散性实验结果图 图2 TEM 图 图3 抗菌动力学曲线 L :Pristine ND R :QND@Ag (a) Pristine NDs ,(b) QND (c) QND @Ag, (d) QND @Ag 七、项目创新点: 1. ND 的阳离子功能化,使团聚严重的纳米金刚石分散成粒径 10-100 nm 小颗粒,分散性良好 2. 纳米金刚石尺寸小、比表面积大的特点可以提供更多的与细菌接触靶点,能大大提高高分子 抗菌剂的抗菌能力,增加抗菌效率; 3. 有机高分子通过与银纳米粒子的配位作用,使制备的银纳米粒径较为均一稳定,同时,所用 有机高分子能降低抗菌剂的细胞毒性; 4. 阳离子共聚物接触型抗菌和银纳米粒子释放型抗菌协同作用,得到抗菌能力大大增强的复合 抗菌纳米粒子。 八、项目成果情况: 1. 完成学术论文“银/ 阳离子共聚物改性纳米金刚石复合粒子及其制备方法”的撰写,并已向《高 等学校化学学报》投稿; 2. 发明专利“ 银/ 阳离子共聚物改性纳米金刚石复合粒子及其制备方法” ,申请号: 07 。 22 2016 —23 一、项目名称:静电纺制备MOFs/聚乳酸纳米纤维膜及其对PM2.5 的吸附与过滤性能研究 二、项目类型:国家级 (3) 三、项目成员: 林雨美 2014 级 化工学院 高分子材料与工程专业 邵雪莲 2014 级 化工学院 制药工程专业 李 淑 2014 级 化工学院 材料化学专业 四、项目导师: 姓名:王新龙 职称:教授 研究方向:从事可降解高分子材料及其它高分子材料的合成、改 性等方面研究 单位:化工学院 五、项目简介: PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物,对空气质量和能见度等有重要的影响, 能引发人体整个范围的疾病,导致大量人员过早死亡。对PM2.5 进行吸附与过滤可以降低其对人体 的伤害,但目前空气清新器的过滤膜与口罩存在效率低、材料不可降解等问题,导致对PM2.5 防护 效果差及大量使用后丢弃造成环境污染。聚乳酸是一种可生物降解的绿色材料、金属有机骨架 (MOFs )具有比表面积大、孔隙度高等特点,本课题采用静电纺丝法制备MOFs/PLA 纳米纤维膜, 探讨其组成与结构对PM2.5 的吸附与过滤性能的影响。 六、项目图片: PZD2: 35.5% 100 Before After 80 ) % 60 ( s s a M 40 20 0 100 200 300 400 500 600 o Temperature ( C) 图1 纳米纤维薄膜实物图 图2 薄膜吸附试验前后红外光谱图 图3 2%ZIF-8 纤维薄膜TG 曲线. 以聚乳酸为基体制得的纳米纤维膜具有生物可降解性能。 2. 金属有机骨架具有比表面积大、孔隙度高、吸附性强等特点,基于此将其加入聚乳酸中用以 提高纳米纤维膜的过滤与吸附性能。 3. 静电纺丝法设备简单,可制备纳米级纤维且纤维膜具有静电吸附能力,一定程度上提高了吸 附性能。 八、项目成果情况: 1. 发明专利“一种用于吸附PM2.5 的高吸附性多孔复合薄膜”一篇,申请号:4.6 ; 2. 完成关于一种对PM2.5 具有高吸附性和生物可降解特性的多孔复合薄膜的实物设计。 23 2016 —24 一、项目名称:安全柴油阻燃抑爆机理及效果研究 二、项目类型:国家级 (1) 三、项目成员: 宋 刚 2014 级 化工学院 高分子材料与工程专业 张文铖 2014 级 化工学院 化学工程与工艺专业 封晓杰 2014 级 化工学院 材料化学专业 四、项目导师: 姓名:解立峰 职称:教授 研究方向:多相爆轰理论、爆炸力学 单位:化工学院 五、项目简介: 车辆油箱被炮弹击中引发燃料二次爆炸导致装备和人员损伤,这是一个国际性技术难题。安全 柴油旨在攻克该难题,制造出可用于军用装备且具有阻燃抑爆效果的柴油样品。安全柴油是指具有 阻燃抑爆功能的含水微乳化体系柴油,是对普通柴油的一种性能优化。它具有不改变柴油自身动力 性能且在常压开放状态下能够减缓燃烧和爆炸甚至能够实现火焰的自熄灭的优点。本项目基于开发 中的安全柴油,通过一系列的实验研究,系统且详细的阐述其阻燃抑爆机理。 六、项目图片: 图1 试验场地布置图(强起爆) 图2 实验场布置图(池火燃烧) 图3 内部强起爆条件下典型的油料燃爆过程 七、项目创新点: 本项目通过制造不同配方的柴油样品,利用光测电测手段,通过系统实验和数据分析,通过实 验室内燃烧特性试验和外场抑爆试验,从机理上和应用上阐述了安全柴油的阻燃抑爆基本原理及其 应用价值,具有重要的实际军事应用意义 八、项目成果情况: 在《爆破器材》发表学术论文“油箱内部强起爆条件下安全柴油的阻燃抑爆性能评估”一篇 24 2016 —25 一、项目名称:雷达任意发射波形的中频信号

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