2022年理学院高性能功能材料附其应用技术可研性论证研究报告初稿.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 辽宁省 “ 高性能功能材料及其应用技术重点试验室” 可行性报告一、试验室的主要研发方向、内容本试验室的主要科研思路是依靠沈阳工业高校材料物理与化学和应用化学两个硕 士学科点,针对当前国内和东北地区功能材料研发及应用技术的迫切需求,主要在以 下 4 个方向开展研发工作;1 新型催化材料本争论方向主要面对辽宁省和催化领域进展的重大战略需求,针对石油化工、新 材料、环境等领域的重要科学问题和关键技术开展争论,在烯烃聚合新型高性能催化剂、光催化降解污染物、纳M 粒子与纳 M 结构的合成及其在催化领域的应用等方面的争论形成了自己的特色,并在国内外产生肯定
2、影响;多年来,本争论方向科研团队已承担多项国家自然科学基金2 项、辽宁省自然科学基金,辽宁省科技厅以及训练厅科技方案工程 8 项;与中国石油化工股份集团燕山石化分公司,常州信昌化工有限公司,沈阳奥克集团等多家企业进行工程合作,在研工程经费达 转化直接经济效益 1000 余万元;300 余万元,争论成果目前本方向拥有试验及科研办公场地共计 500 余平方 M,现有教授 3 名,兼职博 士生导师 2 人,副教授 3 名,具博士学位老师 7 名,归国留学人员 2 名,形成了一支 学历结构、职称结构、年龄结构和专业结构合理、富有创新精神的学术科研队伍;2 低维材料磁和电性争论低维材料磁和电性争论 ”依
3、靠于沈阳工业高校凝结态物理硕士点、材料加工、电工 理论与新技术两个博士点;本争论方向主要从分子、原子角度动身,借助量子力学的 争论问题的方法,先后开展了多子晶格、超晶格、多层系统、二维磁性系统及分子基 磁性材料的磁性质和热力学性质的争论,取得了丰富的争论成果,本方向的争论对于 加深人工低维磁性材料的相变及其物性的明白,对进展新型功能磁性材料具有重要的 理论指导意义;该争论方向曾参与了自然科学基金工程的争论工作,并承担了中国博士后科学基金、省自然科学基金、省育厅基金等,2006 年磁性材料微观理论争论获沈阳市科名师归纳总结 技进步奖三等奖1 项,目前在研工程经费50 万余元,申请创造专利3 项;
4、在美国物第 1 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 理评论( Physics Review B)、欧洲物理学会Physica A、Physica B、Physics Letters A、Journal of Magneitsm and Magnetic Material ,英国物理 Journal of Physics: Condensed Matter、德国( Phys.Stat.Sol.b)等期刊发表被 际同行他引 170 余次;SCI 检索论文 40 余篇,相关论文被国经过多年的进展,目前已形成了由姜伟博士生导师、邱荣科教授、权善玉
5、副教 授、张凡、王威讲师、博士争论生、硕士争论生组成的人员结构合理,年龄搭配适 当、富有创新精神的学术科研队伍;在争论领域,已经形成超晶格、薄膜磁性争论;分子基磁性材料争论等稳固且具特色和优势的学科方向3 功能高分子材料争论及其应用技术本争论方向针对新型功能高分子材料的各种有特殊功能,如对电子、离子的优异传输性能、对金属离子优异的分别、吸附和解吸性能、相容性等一系列潜在的应用,重 点在高性能高分子材料、液晶高分子、导电高分子、高分子食品添加剂、高分子功能 膜材料方面,深化争论具更能适应新技术的特殊需要的高分子材料;本争论方向的优势长时间开展是开展相关争论时间早,在上世纪 90 岁月就已经全 面
6、开展功能高分子材料的制备方法、相关理论及应用争论;在导电和液晶高分子的合 成及其复合材料的制备与应用、自然高分子的改性、锂离子电池聚合物电解质膜、钒 液流电池隔膜的材料设计、制备、结构分析、功能性和应用等方面取得了肯定成果;目前承担了国家训练部归国留学人员基金1 项,省部级科研工程4 项,与黑龙江北大荒集团等企业进行了相关科研或应用争论工程争论,成果转化直接经济效益超千万 元;已经完成的辽宁省训练厅基金工程“ 水性环保涂料 ”, “绿色粉丝增筋剂争论” “ 无铝鲜粉丝工业化关键技术争论与产业化开发”其中核心技术均涉及功能高分子产品的研发,分别达到国内领先和国际先进水平,获辽宁省科技进步三等奖;
7、争论成果在一些企业得到了广泛的应用,发表相关论文20 多篇,相关创造和有用新型专利7 项;已经完成的训练部留学回国人员科研启动基金工程 究”,在相关争论领域发表高水平学术论文 泛应用;“ 刚性聚合物合成及分子复合材料研 5 篇,鉴定成果在企业密封件产品上得到广本争论方向目前已形成了一整套功能高分子材料的制备和应用争论方法和争论体 系,建立了一支水平较高、力气较强学科梯队;本方向目前拥有试验室及科研办公基名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 地 500 平方 M,在研科研经费200 余万元;同时,本争论方向长期从事理论与
8、应用研究的教授 3 名,副教授 2 名,讲师 1 名,全部具有博士学位,硕士争论生 9 人,形成老中青结合的、体会丰富、具有创新精神的团队;4 纳 M 及其复合材料争论纳 M 及其复合材料争论方向以纳M 材料的制备、物性及应用为目标,结合目前纳 M 材料在磁记录介质、磁流体、吸波材料、医学、光学材料等应用领域的需求,应用凝结态物理理论和现代材料分析手段,建立以电弧等离子体技术、电镀及化学镀技术等制备纳 M 及复合材料争论中心,将有利于推动和强化超微粉体材料、低维材料、涂层技术的应用开发;建立完善的、在辽宁乃至全国具有较大影响的纳 M 材料制备基地,为推动纳 M 材料行业的快速稳固进展供应重要的
9、理论与技术支持;本试验室依靠于沈阳工业高校超微粒子和电刷镀争论室,目前拥有试验及科研办公场地共计 400 余平方 M,其中超微粒子争论室 300 平方 M,科研办公面积 100 多平方 M;近年来承担省部级工程 10 余项,发表论文 40 余篇,申请专利 9 项,承担工程金额达 300 余万元;经过多年的进展,目前已形成了多位教授、副教授、讲师、博士争论生、硕士研究生组成的人员结构合理,年龄搭配适当、富有创新精神的学术科研队伍;在争论领域,试验室已经形成了纳M 材料的物性及应用;磁性纳M 材料的制备与应用;低维纳M 材料制备、微结构与性能争论;涂层材料结构及性能争论等稳固且具特色和优势的学科方
10、向,本试验室在学科建设和学位建设中发挥重要作用;二、组建的目的及意义功能材料是新材料领域的核心,是国民经济、社会进展及国防建设的基础和先导;当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破,诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、新型催化剂材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等正处于迅猛的进展过程中,有着非常宽阔的市场前景和极为重要的战略意义;已经成为世界各国新材料争论和高技术进展中战略竞争的热点;在国家攻关、 “ 863”、“ 973”、国家自然科学基金等方案中,功能材料占有的比例之大也突显出国家对进展功能材料的重视;在“九五 ” “十五 ”国防方案中特
11、种功能材料仍被列为 “国防尖端 ”材料;正是由于这些方案的实施,使我国在功能材料领域得到不名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 断进展,在国际上占有了一席之地;我省是石化行业大省,新型催化剂的开发争论对我省石化行业进展意义重大;但我省石化行业的总体情形是企业数量多、规模小、技术装备水平低、产品结构不合 理,特殊是催化剂工业落后;我省很多大化工企业在生产中需要多种品牌的催化剂,而催化剂生产企业寥寥无几;现有催化剂生产企业在生产规模、品种、技术上与其它 省份有较大差距;同时,我省催化剂争论机构和人才分散,基础争论和投入严峻
12、不 足,优势条件不能得到充分利用;而在催化剂相关的一些领域内我们的争论力气在国 内已达到领先水平,因此建设功能材料及其应用技术重点试验室新型催化材料争论 室,利用重点试验室的技术和人才优势及治理机制,加快新型催化剂的理论争论,不 仅对催化剂企业有更好的理论指导作用,而且对我省石化企业的进展及推动我省国民 经济和社会进展将供应有力的支撑;多层膜和超晶格、准一维和准二维材料、纳M 晶等磁性材料表现出的量子特性日益引起人们的关注,由于低维材料具有相变的尺寸效应薄膜的厚度效应等非常丰富 的物理内容,因此低维磁性材料的争论成为科学进展最具活力的领域之一;功能高分子材料是目前进展快速在材料科学中占用重要位
13、置的新兴材料,我国在 此方面虽然起步较晚但随着化学工业产业机构的调整,加快功能高分子材料的争论与 生产,满意高科技产业的需求,已经成为将来几十年化学工业进展的必定趋势,分析 功能高分子材料领域产品的开发应用水平较为落后的一个重要缘由是从事功能高分子 材料产品争论开发的国家级专业队伍太少,对功能材料产品的关键性、基础性和共性 关键技术问题缺乏深化争论,而且工程化、熟化程度低,科技成果向生产力的转化率 低,导致我们在新型功能高分子材料领域的优势没有发挥出来;加强功能高分子材料研发及其应用才能将有力增强辽宁省经济圈服务的技术创新体系,增强所在的应用化 学学科和高分子材料学科的学科建设,对开发具有中国
14、特色的、有中国自主学问产权 的新型功能材料和相应的关键技术具有重要的牵动作用;随着科技进展对新材料要求的不断升温,纳M 材料的争论越来也受到全球争论者名师归纳总结 的普遍关注;信息生物技术能源环境先进制造技术和国防的高速进展必定对材第 4 页,共 26 页料提出新的需求,元件的小型化智能化高集成高密度储备和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天新型军事装备先进制造技术等对材料性能要求越来越高;新材料的创新,以及在此基础上诱发新技术;新产品的创新是将来10 年对社会进展经济振兴国力增强最有影响力的战略争论领域,纳M 材料将是起重要作用- - - - - - -精选学习资料 - - - -
15、- - - - - 的关键材料之一;试验室建设目标为在现有基础上,通过资源整合和进一步的建设进展,建成具有国际先进水平的集科技创新、技术研发和集合、培育人才于一体的具有新型催化剂材 料,磁性纳 M 材料,功能高分子材料等高性能功能材料及其制备技术的争论平台,将 本试验室建设成为在国内特种功能材料及其制备新技术领域占重要位置和从事国际前 沿课题争论的科研基地;通过本试验室的建设,强化原始创新性争论,建立完善的、国内领先的功能材料争论与应用体系,将有力推动我省高性能功能材料争论领域全面 和长足的进展,为加快我省老工业基地建设奉献力气;三、国内外该领域(学科)最新进展、进展趋势及技术需求石 油和化学
16、工业是能源和基本原材料工业,包括石油、石化、化工三大工业系统,在国民经济进展中占有极其重要的位置;国家有关部门高度重视“ 催化 ”在石油化 学工业中的战略位置,制定了中长期争论开发战略部署,使我国催化材料研发及其应用技术取得了突出的成果,国产催化剂已部分取代进口催化剂在一些大型石油化工装 置中应用,部分争论工程已达到国际先进水平,一些催化剂的性能达到并超过了进口 催化剂水平,但部分催化剂综合指标与进口催化剂相比仍有肯定差距,不能全部自 给,每年仍需部分进口;在新型催化材料及其催化剂争论领域的争论,我国与发达国 家相比总体有肯定差距,基础争论水平不高,创新不足,仿制过多,学问产权不明 晰,同时仍
17、存在投入不足,配套的工艺设备落后等问题,因此,加强新型催化材料及 催化剂的争论开发势在必行;近年来,随着微加工技术已到介观体系的尺度范畴,多层膜和超晶格、准一维和 准二维材料、纳 M 晶等低维磁性材料表现出的量子特性日益引起人们的关注,由于低 维材料具有相变的尺寸效应薄膜的厚度效应等非常丰富的物理内容,因此低维材料的磁性和电性争论成为科学进展最具活力的领域之一;在材料物理和凝结态物理中,层状磁性系统的争论特殊地聚焦在人工结构材料上,作为一种新生的磁性材料 ,磁性起 源微观机制及相关的物理本质有待于弄清晰,因此,此方向的争论既具有理论意义又 具有实际应用价值;目前,对于多层超晶格和多层系统的争论
18、很少;2022 年我国材料科学与技术进展战略报告中指出我国是世界上能源消耗增长最快 的国家,解决能源危机的突破在于能源材料的突破,能源材料中功能高分子材料起着 举足轻重的作用,如锂离子电池材料、能量转换材料、环境材料等方面的重大科学问名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 题争论与突破将有助于经济的可连续进展;以国际上几个闻名的同类试验室为例,德国马普所的高分子材料试验室主要从事固态聚合物电解质的合成与机理及其在电池制备方面的开发争论;美国宾夕法尼亚高校的黑格和日本白川英树试验室的主要争论方向是导电高分子方面的合成、理论
19、与应用争论;在纳 M 材料方面,由于纳M 材料具有特殊的纳M 晶粒和高浓度晶界特点以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其表现出一系列与一般多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能,使得对纳M 材料的制备、结构、性能及其应用争论成为近年来材料科学争论的热点;纳M 磁性材料,含纳M 微粒的磁性液体,纳 M 晶金属软磁材料, AlN 纳 M 线、纳 M 管、纳 M 带,磁电子纳 M 结构器件等制备技术、生长机理的争论仍处于起步阶段,有待于进一步开展;争论新的制备技术,扩大生产才能,推动纳M 材料的应用是目前主要争论趋势;目前,国内功能材料国家级重点试验室仍没有深化开展有关本方
20、案中的相关争论 内容,而辽宁省目前仍没有相关的本方案中相关争论内容的重点试验室;沈阳工业高校以李三喜教授带领的老师和争论人员,以材料物理与化学和应用化 学以及凝结态物理三个硕士点学科为依靠,以理学院学院现有总面积 3000 余平 M 的应 用化学试验室以及总价值 800 余万元的先进试验设备为基础,在以上相关争论领域已 开展了卓有成效的前期争论工作和试验探究工作;四、现有的争论工作基础(国际合作)、水平及条件等本试验室依靠于沈阳工业高校理学院应用化学、材料物理化学、凝结态物理三个学科,目前拥有试验及科研办公场地共计2000 余平方 M,其中高性能功能材料试验室面积 1600 平方 M,科研办公
21、面积 400 多平方 M;目前已形成了由李三喜等多位教授、副教授、讲师、博士争论生、硕士争论生组成的人员结构合理,年龄搭配适当、富有创新精神的学术科研队伍;表 1 为试验室主 要争论方向及其学术带头人、主要学术骨干;试验室已经形成了新型催化剂材料、低维材料磁性和电性争论、功能高分子材料名师归纳总结 及其应用技术、纳M 及其复合材料应用技术等稳固且具特色和优势的学科方向;在这第 6 页,共 26 页些方向上科学争论不断取得新突破,目前承担国家自然科学基金工程2 项,辽宁省自然科学基金4 项,辽宁省训练厅工程8 项,完成沈阳化工集团等多家企业合作及托付工程 30 余项,课题总额 1100余万元;获
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