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质地大学钟敏霖教授课题组用一点也超级快激光

发布时间:2019-11-28 04:33编辑:环球彩票登录网址浏览(84)

    近日,国家专利局公布了关于第十八届中国专利奖授奖的决定,我校一种调控纳米复合吸附剂结构与性能的方法(ZL201110203812.2,发明人潘丙才,王静,张淑娟,吕路,张炜铭)荣获专利优秀奖。该发明公开了一种调控纳米复合吸附剂结构与性能方法,属于纳米复合材料和环境功能材料的制备方法领域。可调控无机纳米颗粒的分布和大小;以不同交联度树脂为载体所制备得到的纳米复合剂具有不同的结构与性能,可根据实际需求进行可调控地制备。

    材料学院钟敏霖教授课题组用超快激光制备出最黑人工金属表面


    清华新闻网7月6日电 6月30日,清华大学材料学院钟敏霖教授课题组在美国化学学会刊物《ACS 纳米》期刊在线发表了题为“金属表面微纳米结构双级调控实现极低反射率的通用方法”的研究成果。

    该成果提出了一种基于超快激光脉冲注入调控的金属表面微米-纳米双尺度复合结构双级调控制备新方法,通过对超快激光加工过程中脉冲注入数量和注入方式的灵巧控制,实现了对微米尺度结构和纳米尺度结构的分别有效调控,从而可以同时发挥微米尺度结构的几何陷光效应和纳米尺度结构的等效介质效应,最终达到优异的高效抗反射性能。这是利用超快激光在可控微纳米制备方面取得的最新研究进展。该方法对于铜、钛、钨等多种金属均有效,可在其表面分别获得1.4%,0.29%,2.5%的已知最低金属表面反射率,是一种在金属表面可控构建微纳米复合功能结构的通用方法。

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    超快激光脉冲注入双级调控金属表面微米-纳米双尺度结构新方法。

    表面微纳米复合结构在抗反射、自清洁、高效催化等领域具有重要应用,而表面微纳米结构的可控制备是其中的核心问题。超快激光加工作为一种微纳米制造方法,已为人们所熟知,并在微米尺度结构的高效灵活可控加工方面具有突出优势,但其所形成的纳米结构多为微米结构加工过程中诱导而成,无法对其进行有效的控制。其他纳米制造手段,如电子束光刻、化学合成等,虽然可以形成可控的纳米结构,但无法有效构建出微纳米复合的结构特征。本论文成果,打破了之前超快激光只能可控加工微米尺度结构的限制,在微米-纳米双尺度结构的双级分别可控制备方面迈出扎实一步,为表面微纳米复合功能结构的有效构建提供了新的思路和方法。

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    双级调控金属表面微纳米结构及优异抗反性能。 图片 3

    获得最黑人工金属表面。

    该论文通讯作者为材料学院钟敏霖教授,第一作者为材料学院博士后范培迅。该成果是材料学院钟敏霖教授组和精仪系金国藩院士、白本锋副教授组通力合作的成果,发挥了材料与光学两个学科的优势。该工作得到了国家自然科学基金重大国际合作项目以及面上项目的支持。

    论文链接:

    供稿:材料学院 编辑:徐静

    最近,中山大学的吴丁财团队提出了一种逐步交联的新方法,获得了纳米形貌可持续的多孔有机聚合物。例如,他们利用逐步交联法,以聚苯乙烯纳米纤维或苯乙烯-二乙烯基苯共聚物纳米球阵列作为前驱体,可制备纳米纤维或有序阵列形貌可持续的多孔有机聚合物(即xPNFs或xPNSAs,图1)。

    目前南京大学已连续三届获得该项荣誉。

    这种逐步交联策略包括预交联和超交联:首先,他们采用聚苯乙烯的不良溶剂作为反应介质,以甲缩醛作为交联剂、FeCl3作为催化剂进行PNFs或PNSAs的预交联反应,得到具有轻度交联结构的pPNFs或pPNSAs;随后,他们以1,2-二氯乙烷作为溶剂、FDA作为交联剂、FeCl3作为催化剂进行pPNFs或pPNSAs的超交联反应,在pPNFs或pPNSAs内部构建发达孔结构,从而获得纳米形貌可持续的多孔聚合物xPNFs或xPNSAs。

    所制备的超多孔炭材料具有出色的吸附性能,有望用作效果显著的药用吸附剂或净水吸附剂。

    多孔有机聚合物(Porous Organic Polymers,POPs)是一类重要的多孔材料,在气体存储、催化、传感、药物传递和化学分离等领域具有广泛的应用。通常情况下,多孔有机聚合物包括共价有机框架材料、共价微孔聚合物、超交联聚合物、自具微孔聚合物和多孔芳香框架材料。孔结构与纳米形貌定制是该领域的研究热点。然而,绝大多数多孔有机聚合物具有刚性的交联骨架结构,不利于材料纳米形貌的精确设计与多样化调控。常规的造孔方法通常会破坏前驱体预先定制的纳米形貌,导致高比表面积与精确纳米形貌难以同时实现。因此,发展简单通用的策略来制备纳米形貌可持续多孔有机聚合物具有重要的科学意义与实用价值。

    逐步交联法的关键在于通过筛选合适的聚苯乙烯不良溶剂作为预交联的反应介质获得后续超交联反应溶剂中可溶胀但不溶解的预交联中间产物,从而保证超交联造孔过程中纳米形貌的可持续性。

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    这类xPNFs或xPNSAs的孔结构可通过改变预交联和超交联的反应条件进行调控,最高比表面积可达820 m2•g-1。作者进一步通过改变交联剂的种类可得到具有不同交联桥(-CH2-或-CO-交联桥)的xPNFs或xPNSAs。具有-CO-交联桥的xPNFs-CCl4和xPNSAs-CCl4可直接碳化,分别获得纳米形貌可持续的超多孔炭纳米纤维(CNFs-CCl4)和纳米球阵列(CNSAs-CCl4),BET比表面积高达1615 m2•g-1和1589 m2•g-1。

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