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纳米及微孔材料研究课题组简介

   发布时间: 2013-11-12    已浏览: 2760

 

        课题组成员:赵晓兵 副教授、博士
                       陈  杨 讲  师、博士
                       姚  超 副教授、博士
                       付  猛 副教授、博士
                       李霞章 讲  师、博士
       本课题组主要从事用于废水、废气处理的微纳孔碳质吸附材料,介孔材料,凹凸棒负载稀土氧化物纳米复合材料,纳米稀土氧化物抛光材料,以及耐磨涂层材料等方面的研究。近年来共承担国家自然科学基金,及江苏省自然科学基金、江苏省工业支撑计划项目等省部级项目40余项,完成省部级鉴定14项。在国内外期刊上共发表论文200余篇,其中SCI、EI收录80余篇,申请专利20余项(其中8项已获授权),先后获得省部级科技成果二等奖2项、三等奖4项,省级教学成果一等奖1项,共培养研究生四十余名。
研究方向:
       1、多孔碳质吸附材料制备、表面修饰及其在环境净化中的应用
       本方向在江苏省高技术、江苏省自然科学基金等多项纵向课题的支撑下,开展了高膨胀体积膨胀石墨的制备,以及膨胀石墨的有机化和无机化表面修饰等研究工作,并进一步开发新型C-C复合吸附材料,研制膨胀石墨/TiO2负载型复合吸附催化材料。针对不同的吸附质设计吸附装置,对含油废水、甲醛、苯等不同有害物质进行针对性吸附,取得了良好的应用效果,力争实现膨胀石墨在含油废水处理中的产业化。
       2、介孔纳米复合材料的合成与催化性能研究
       本方向在国家自然科学基金和江苏省自然科学基金的资助下,基于超分子协同自组装液晶模板机理,利用阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、嵌段共聚物软模板工艺合成有序介孔态氧化铈,及其介观尺度结构的裁减,并采用碳纳米球、天然凹凸棒纳米纤维为硬模板合成纳米中空氧化铈,以实现孔径范围的可调变,尝试基于生物大分子诱导自组装与生物矿化原理基础上介孔氧化铈的生物模板法合成,探索具有普适性的非硅介孔材料的仿生合成新思路。在此基础上进行过渡金属氧化物的掺杂,及其孔道内的主客体贵金属原位负载,考察其对CO、CH4的催化氧化性能,致力于探索新型合成工艺、介孔结构、主客体协同效应与催化性能之间的内在关系,并在汽车尾气净化、燃料电池领域开展应用研究。
       3、凹凸棒/稀土氧化物复合材料制备及其应用研究
        本方向在江苏省科技支撑计划的资助下,率先在国内开展以江苏盱眙特产天然凹凸棒石粘土为载体的凹凸棒/稀土氧化物催化材料的制备与应用研究。研究凹凸棒石表面预修饰、负载工艺参数对该复合材料形貌与结构的影响,研制开发出活性组分均匀分布、结合良好的凹凸棒/稀土氧化物负载型催化剂,用于工业有机废水和废气的无害化处理,以期取得优异的实际应用效果,并深入探索多元复合氧化物掺杂下的载体与活性组分的催化氧化协同效应机理。建立中试生产线,同时与相关企业进行产学研合作,扩大应用范围,以产生更大的社会和经济效益。并在对天然凹土矿物进行分散、分离、提纯和表面活化处理的基础上,以纳米凹土单晶为核体,利用无机/无机和有机/无机复合技术,研究和开发多种具有导电功能的纳米凹土新材料,并研究其在导电涂料中的应用。
       4、稀土氧化物化学机械抛光(CMP)浆料的开发
        在江苏省科技支撑计划、江苏省高新技术项目、江苏省自然科学基金项目和常州市工业攻关项目等纵向课题的支撑下,在国内率先开展了纳米稀土氧化物的制备和稀土氧化物CMP浆料的研究和开发工作。针对不同的用途(半导体衬底材料的超精密抛光、氧化物CMP和金属CMP),开发高性能系列氧化铈CMP专用抛光浆料,研究CMP浆料的成分(pH值、氧化剂、分散剂等)、浓度、粘度等对CMP过程的影响,氧化铈CMP浆料各项指标力争达到Rohm and Haas、Cabot公司同类产品水平。本研究方向探索开发具有核-壳结构包覆型CeO2基无机-无机、无机-有机超细复合磨料,开发新型高性能CMP浆料。
        5、耐磨弥散强化材料的制备及应用
       本方向在江苏省自然科学基金、常州市工业攻关等项目的支持下,开展了纳米Al2O3和WC纳米粉体的制备、Ni包裹纳米复合粉体的制备以及陶瓷/金属复合涂层的应用研究。结合本团队在此方向的基础和学校现有的设备条件,开展氧乙炔火焰喷涂和等离子喷涂陶瓷/金属复合涂层以及陶瓷涂层在耐磨领域的应用研究。