精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室
精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室主要依托湖南科技大学化学、化工与材料学科组建,是以“国家十三五规划”和“国家创新驱动发展战略纲要”为指导,对接国家战略需求,面向湖南省在新材料、健康医疗、节能减排和湘江流域重金属污染治理等领域发展的需要而建设。实验室主要针对具有特殊功能的精细聚合物开展相关的基础理论与应用研究,在生物医用、多孔吸附、分离与防污和荧光精细聚合物等研究方向上形成具有自主知识产权的新理论和新技术,力争产生一批达到国际先进水平的研究成果。该实验室的组建,对于解决制约我省可持续发展的材料、能源和环境等瓶颈问题,推动我省经济社会发展和科技进步具有重大意义。
实验室设立4个研究方向:(1)生物医用精细聚合物:制备pH响应、温敏型药物控释材料,研究其结构对药物释放的影响规律;合成改性聚乳酸支架材料,考察其体内外降解、生物相容性与材料组成的关系;制备聚合物/生物陶瓷的医用内固定复合材料,探索结构与性能的调控规律。(2)多孔吸附精细聚合物:采用两亲性嵌段共聚物制备有序多孔聚合物,探讨其对重金属离子的吸附分离性能;合成二茂铁基多孔聚合物和脲基修饰多孔配位聚合物,考察其对能源/环境气体的存贮性能,揭示其孔结构与储气性能的构效关系;(3)分离与防污精细聚合物:在陶瓷膜表面接枝印迹聚合物,揭示复合膜对稀有金属离子的识别机制,考察新型高分子聚电解质对金属离子的选择性络合性能;制备低表面能自抛光聚氨酯涂料,研究其结构与防污性能的关系;采用杂多酸、SiO2粒子改性渗透汽化膜,揭示结构与分离性能的联系。(4)荧光精细聚合物:构建FRET-ESIPT的耦合体系,阐明耦合机制并建立荧光化合物发光性能的构效关系;合成具有可逆光控开关功能的荧光聚合物纳米粒子,探讨其在超高分辨生物成像和高密度光学存储中的应用;构建聚合物基荧光传感器,实现对金属离子及生物分子的选择性识别。
实验室拥有教师及研究人员38人,其中教授11人,副教授12人,讲师15人,有博士学位者36人。近五年来,本实验室旨在利用精细聚合,解决湖南省两型社会发展过程中制约地方经济发展的新材料、节能环保和新能源等问题,已在生物医用精细聚合物、多孔吸附精细聚合物、分离与防污精细聚合物和荧光精细聚合物等方面形成了自己的研究特色,完成和在研国家级科研项目31项,省部级科研项目35项,获得5项省部级奖励,在国内外重要期刊上发表研究成果论文298篇,其中SCI/EI收录202篇,获授权国家发明专利40项,和企业联合申请日本专利1项,在精细聚合物领域取得了较丰硕的研究成果,推动了该学科的发展,在省内外形成了一定的影响力。实验室为解决省内外企业发展中的关键技术问题做出了较大贡献。周虎博士与湖南柳鑫新材料有限公司合作,研发了吸热与润滑型铝基盖板材料。目前,该材料不仅被国内电子企业广泛使用,还远销日本、韩国、新加坡等国家。曾荣今教授和刘立华教授与湖南有色湘乡氟化学有限公司合作,转让并成功实现专利技术“利用生产氟钛酸钾过程中含铁废水制备聚合氯化硫酸铁净水剂技术”的工业化生产,主持制订了“聚合氯化硫酸铁”企业标准,目前已建成了年产2.5万吨的生产线,取得了显著的经济、环境和社会效益。