2020版《绿色高分子材料》-刘志承
新型功能化高吸水性树脂的研究进展
ｅ 高分子 电解质 ０ 可活动离子 ・交联点
图 １ 高 吸水 性 树 脂 的 网 状 结构
Ｆｉ ． Ｎｅ ｗｏｒ ｓ ｓｒ ｔ ｅｏ ｇ１ ｔ ｋ ｔｕｃｕｒ ｆＳＡＰ
较低 ， 防潮性 差 ； 制备 高吸水性 树脂 的合成原料 多为石
油产品， 成本 高 ， 需要 开发 利 用廉 价 的天 然资 源［ ； ８ 可 ］
新 型 功 能 化 高 吸水 性 树 脂 的 研 究 进 展
余响 林 ， 曾 艳 ， 李 兵。 程冬 炳 。 余训 民
（ 汉 工 程 大 学 绿 色化 工 过 程 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实验 室 ，湖 北 武 汉 ４ ０ ７ ） 武 ３ ０ ４
摘 要 ： 高吸 水 性树 脂是 一 类 新 型 的 功 能 高 分 子 材 料 ， 因其 特 殊 的 性 能 而 广 泛 应 用 于 石 油 化 工 、 疗 卫 生 、 筑 工 医 建 程 、 林 业 生产 等 众 多领 域 。综 述 了高 吸 水性 树 脂 的 合 成 方 法 、 用领 域 以及 发 展 趋 势 ， 提 出 了性 能 改进 的方 法 。 农 应 并 关键词 ： 高吸 水 性树 脂 ； 水机 理 ； 成 方法 ； 用 ； 能改 进 吸 合 应 性
２１，ｏ２ ． ０ＩＶ１ ８ ｏ３ ． Ｎ
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ６ ２ ５ ２ ． ０ １ ０ ． ０ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ７ — ４ ５ ２ １ ． ３ ０ ３
学 与 耋 劬 Ｚ 程
Ｃｈ ｍ ｉ ｒ ＆ Ｂｉｅ ｇｉ ｅｒ ｇ ｅ ｓ ｙ ｔ ｏ ｎ ｎ ｅ ｉ ｎ
降解 性差 ， 环 境不 友好 。作 者 在此 综 述 了高 吸水 对 ］
性树脂 的合成 方法 、 用领域及 发展趋 势 ， 应 并提 出了性
2020年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)
序号
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授权（标准发布）日期
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发明专利（标准）有效状态
1
授权发明专利
基于物联网的城市固废收运智能监控装置及方法
中国
ZL201310001542.6
8
田海奎
无
武安市新峰水泥有限责任公司
武安市新峰水泥有限责任公司
对创新点一、创新点三做出主要贡献，主要包括：负责“多相态废弃物水泥窑协同处置示范工程”总体设计、建设及技术攻关，建成了6种以上废弃物水泥窑示范工程（附件9、10）；完成了多源固废水泥窑协同处置的高精度实时在线仿真与优化调控技术，解决了生产过程物料/能量的最佳动态配比和海量瞬时参数的建模难题（附件7）。
工业园区能源在线监测及管理分析平台
中国
2016SR331345
2016.11.15
/
清华大学
温宗国
/
10
其他
水泥窑协同处置生活垃圾关键技术及城乡统筹一体化应用
中国
ISBN:9787511141378
2019.10
/
武安市新峰水泥有限责任公司
温宗国，焦烽，王肇嘉，金宜英，田海奎
/
4
王肇嘉
教授级高工
北京建筑材料科学研究总院有限公司
北京建筑材料科学研究总院有限公司
对创新点一做出主要贡献，研发了“无机固废原料替代系统控制技术”，提出技术路线、研发方案，参与工艺设计、技术和装备开发、示范工程和技术推广应用等工作（附件4）；根据项目研究整体思路及研究内容，主编《固体废物协同处置与综合利用》、参编《水泥窑协同处置生活垃圾关键技术及城乡统筹一体化应用》（附件10）。
《塑料工业》期刊入选“全国石油和化工期刊百强排行榜”
塑㊀料㊀工㊀业２０２０年㊀㊀ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓｔａｒｃｈ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｌａｓｔｉｃｓＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２０１３(１):１－８.[５]薛灿ꎬ银鹏ꎬ董亚强ꎬ等.无机物对淀粉塑料力学性能影响的研究进展[Ｊ].高分子通报ꎬ２０１６(７):５３－６１.ＸＵＥＣꎬＹＩＮＰꎬＤＯＮＧＹＱꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｓｕｂｓｔａｎｃｅｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｔａｒｃｈｐｌａｓｔｉｃｓ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒＢｕｌｌｅｔｉｎꎬ２０１６(７):５３－６１. [６]郭斌ꎬ薛灿ꎬ银鹏ꎬ等.无机物对淀粉塑料阻隔性能影响的研究进展[Ｊ].高分子通报ꎬ２０１６(１２):２９－３５.ＧＵＯＢꎬＸＵＥＣꎬＹＩＮＰꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｓｕｂｓｔａｎｃｅｏｎｂａｒｒｉｅｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｔａｒｃｈｐｌａｓｔｉｃｓ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒＢｕｌｌｅｔｉｎꎬ２０１６(１２):２９－３５. [７]殷海荣ꎬ吴阳ꎬ章春香ꎬ等.ＰＬＡ纤维增强的ＨＡ/ＣＳ复合材料的制备与力学性能研究[Ｊ].功能材料ꎬ２０１４ꎬ４５(５):０５１３２－０５１３５.ＹＩＮＨＲꎬＷＵＹꎬＺＨＡＮＧＣＸꎬｅｔａｌ.ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｔｕｄｉｅｓｏｆＰＬＡｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＨＡ/ＣＳｃｏｍｐｏｓｉｔｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１４ꎬ４５(５):０５１３２－０５１３５.[８]明星星ꎬ徐定红ꎬ张凯舟ꎬ等.长玻纤增强聚丙烯复合材料[Ｊ].塑料ꎬ２０１２ꎬ４１(５):３７－３９.ＭＩＮＧＸＸꎬＸＵＤＨꎬＺＨＡＮＧＫＺꎬｅｔａｌ.Ｌｏｎｇｇｌａｓｓｆｉ￣ｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰＰｃｏｍｐｏｓｉｔｅ[Ｊ].Ｐｌａｓｔｉｃｓꎬ２０１２ꎬ４１(５):３７－３９.[９]唐皞ꎬ姜海天ꎬ王礼建ꎬ等.聚乙烯醇纤维增强热塑性淀粉塑料的研究[Ｊ].塑料工业ꎬ２０１３(９):１１０－１１３.ＴＡＮＧＨꎬＪＩＡＮＧＨＴꎬＷＡＮＧＬＪꎬｅｔａｌＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓｔａｒｃｈ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｌａｓｔｉｃｓＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２０１３(９):１１０－１１３.[１０]ＷＡＮＧＤꎬＸＵＹꎬＬＩＸꎬｅｔａｌ.Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｅｔｅｎｔｉｏｎａｎｄｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｃｔｅｒｉａｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｔｈｅｒ￣ｍｏｐｌａｓｔｉｃｓｔａｒｃｈｂｉｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｓｏｄｉｕｍｈｅｘ￣ａｍｅｔａｐｈｏｓｐｈａｔｅ[Ｊ].Ｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１５ꎬ８(６):３１６８－３１９４.[１１]ＬＩＵＺꎬＤＯＮＧＹꎬＭＥＮＨꎬｅｔａｌ.Ｐｏｓｔ￣ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓｔａｒｃｈ/ＰＶＡｂｌｅｎｄｆｉｌｍｓｂｙｕ￣ｓｉｎｇｓｏｄｉｕｍｈｅｘａｍｅｔａｐｈｏｓｐｈａｔｅ[Ｊ].ＣａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅＰｏｌｙ￣ｍｅｒｓꎬ２０１２ꎬ８９(２):４７３－４７７.[１２]刘子芹.热塑性淀粉/聚乙烯醇复合膜的表面化学交联改性[Ｄ].吉林:吉林大学ꎬ２０１１:８９.ＬＩＵＺＱ.Ｓｕｒｆａｃｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓｔａｒｃｈ/ｐｏｌｙ(ｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ)ｂｌｅｎｄｆｉｌｍ[Ｄ].ＪｉＬｉｎ:ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１１:８９.[１３]方志林.马铃薯交联淀粉的制备及理化性质的研究[Ｄ].南京:南京林业大学ꎬ２００９:６０.ＦＡＮＧＺＬ.Ｓｔｕｄｙｏｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｒｏｓｓ￣ｌｉｎｋｅｄｐｏｔａｔｏｓｔａｒｃｈ[Ｄ].Ｎａｎｊｉｎｇ:ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２００９:６０.[１４]郭耀东ꎬ游新勇ꎬ王国泽.马铃薯交联淀粉的性能分析[Ｊ].商洛学院学报ꎬ２０１４(２):４９－５２.ＧＵＯＹＤꎬＹＯＵＸＹꎬＷＡＮＧＧＺ.Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙａｎａｌｙ￣ｓｉｓｏｆｐｏｔａｔｏｃｒｏｓｓ￣ｌｉｎｋｉｎｇｓｔａｒｃｈ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｇｌｕｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１４(２):４９－５２.[１５]孙小凡ꎬ王会ꎬ曾庆华ꎬ等.六偏磷酸钠制备食用小麦交联淀粉的工艺研究[Ｊ].粮食与油脂ꎬ２０１６(４):３９－４１.ＳＵＮＸＦꎬＷＡＮＧＨꎬＺＥＮＧＱＨꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｅｄｉｂｌｅｃｒｏｓｓ￣ｌｉｎｋｅｄｗｈｅａｔｓｔａｒｃｈｂｙｓｏｄｉｕｍｈｅｘａｍｅｔａｐｈｏｓｐｈａｔｅ[Ｊ].Ｃｅｒｅａｌｓ＆Ｏｉｌｓꎬ２０１６(４):３９－４１.(本文于２０２０－０９－１０收到)㊀«塑料工业»期刊入选 全国石油和化工期刊百强排行榜 近日ꎬ在 ２０２０年全国石油和化工期刊百强榜 遴选活动中ꎬ«塑料工业»期刊入选 行业期刊１００强排行榜 精品期刊４０强排行榜 学术期刊５０强排行榜 !本次 ２０２０年全国石油和化工期刊百强榜 遴选工作由中国化工情报信息协会主办ꎬ中国化工信息中心㊁中石油经济技术研究院㊁中石化经济技术研究院协办ꎬ旨在贯彻落实中央关于建设世界一流科技期刊的精神ꎬ配合推进中国科协㊁中宣部㊁教育部㊁科技部四部委启动的 中国科技期刊卓越行动计划 ꎬ引导石油和化工行业期刊适应媒体数字化㊁网络化㊁市场化发展趋势ꎬ打造行业领军期刊㊁品牌期刊ꎬ同时满足行业５００多家期刊学习先进㊁交流经验㊁加强合作的需求ꎮ此次 全国石油和化工行业期刊百强 遴选活动ꎬ最终形成了全国石油和化工１００强排行榜主榜名单ꎬ选取１００强主榜前４０名ꎬ形成精品期刊４０强ꎻ并且在综合测评的基础上ꎬ根据期刊类别认定ꎬ还形成了学术期刊５０强名单㊁技术期刊５０强名单㊁综合期刊１０强㊁数字期刊２０强名单ꎮ«塑料工业»已连续被评为 中文核心期刊 ꎬ此次入选 全国石油和化工行业百强期刊 是对本刊质量的认可ꎬ也是对编辑部工作的鼓励ꎬ以期在今后的工作中取得更大的成绩ꎮ４２１。
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纳米纤维素增强可生物降解聚合物的研究进展
China Pulp &Paper Vol.40，No.2，2021·纳米纤维素·纳米纤维素增强可生物降解聚合物的研究进展侯磊磊1，2陈京环1，2，*刘金刚1，2，*（1.中国制浆造纸研究院有限公司，北京，100102；2.制浆造纸国家工程实验室，北京，100102）摘要：本文综述了纤维素纳米晶体（CNC ）和纤维素纳米纤丝（CNF ）在增强可生物降解聚合物中的研究进展。
主要介绍了两种纳米纤维素及其制备方法，阐述了纳米纤维素的增强机理和复合材料的构筑方法，详细论述了纳米纤维素在增强聚乳酸（PLA ）、热塑性淀粉（TPS ）、聚己内酯（PCL ）应用的研究进展。
最后简要分析了纳米纤维素增强可生物降解聚合物在规模化和产业化上面临的挑战，并展望了其应用前景。
关键词：纳米纤维素；纳米复合材料；可生物降解聚合物；改性中图分类号：TS72文献标识码：ADOI ：10.11980/j.issn.0254-508X.2021.02.007Research Progress of Nanocellulose Reinforced Biodegradable PolymersHOU Leilei 1，2CHEN Jinghuan 1，2，*LIU Jingang 1，2，*（1.China National Pulp and Paper Research Institute Co.，Ltd.，Beijing ，100102；2.National Engineering Lab for Pulp and Paper ，Beijing ，100102）（*E -mail ：jinghuanchen@ ；liujgang@ ）Abstract ：This paper summarized the research progress of the applications of cellulose nanocrystal （CNC ）and cellulose nanofibril （CNF ）in enhancing biodegradable polymers.Two kinds of nanocellulose material and their preparation methods were introduced.The strengthening mechanism of nanocellulose material and the preparation methods of composite materials were elaborated.In addition ，this paper demon‐strated the research progress of nanocellulose in the application of reinforcing polylactic acid （PLA ），thermoplastic starch （TPS ）and poly‐caprolactone （PCL ）.Finally ，the challenges of the scale -up and industrialization of nanocellulose material reinforced biodegradable poly‐mers were briefly analyzed ，and its application potential was prospected.Key words ：nanocellulose ；nanocomposite ；biodegradable polymer ；modification 由石油基聚合物制成的塑料制品如聚乙烯（PE ）、聚氯乙烯（PVC ）、聚丙烯（PP ）等具有易于加工、成本低、强度高、阻隔性能好、透明度高等优点[1]，已被作为基础材料广泛应用于众多领域。
纤维素纳米纤维板有望取代塑料
纤维素纳米纤维板有望取代塑料作者：来源：《绿色包装》2020年第06期纤维素纳米纤维板有望取代塑料塑料作为我们日常生活中最为常见的垃圾，尽管其具有轻便、结实和廉价的特点，是一种被人类广泛使用的人造材料，但其在为人类生活提供便利的同时，也给人类带来了巨大的危害。
愈发严重的“白色污染”问题，已经成为全人类亟需解决的共同难题。
我们需要寻找一种绿色、高性能的塑料替代品。
日前，由中国科学技术大学俞书宏教授领导的团队报告了一种高性能结构材料——纤维素纳米纤维板（Cellulose Nanofiber Plate，CNFP），有望在多个领域取代塑料。
相关研究论文已发表在Science Advances杂志上。
塑料的不易降解性，导致其废弃物可以长期存在。
塑料自然降解时间长，有的甚至长达100年以上，而且往往使用一次就被丢弃，全球每一天都会有大量废弃塑料产生，这就导致“白色污染”问题愈发严重。
许多未经回收的塑料最终会进入海洋，在海浪、阳光和海洋动物的共同作用下，被分解成数百万个微小碎片（即微塑料），微塑料可能会通过我们日常吃的鱼或者喝的水进入我们的血液和免疫系统，从而危害我们的身体健康。
作为一种“事后”手段，垃圾分类也仅仅有助于解决塑料的去向问题，并没有从源头上解决根本问题。
寻找一种可行的塑料可替代品或许是一种更好的解决方案，这也是全球科研人员一直在努力攻关的方向。
近年来，设计同时具有互斥属性（例如强度和韧性）的高性能结构材料，尤其是基于纳米构件的结构材料，引起了科研人员越来越多的兴趣。
当这些纳米构件被“组装”成宏观尺度的材料时，许多纳米级性质就可以被扩展到宏观层面。
用可再生和可持续的纳米构件来构建一种高性能、绿色的块状结构材料非常重要。
地球上的大多数植物在长期进化过程中，纤维素基材料已经被用来作为它们自己的结构支撑材料。
植物中的纤维素主要以纤维素纳米纤维（CNF）的形式存在，具有出色的机械和热学性能。
CNF 可以从植物中提取，也可以由细菌产生，是地球上最丰富的绿色资源之一，它具有低密度、低热膨胀系数、高强度、高刚度、易变形等优良性能，是构建宏观高性能材料的理想纳米级构件，它比凯芙拉（Kevlar）和钢具有更高的强度（2 GPa）和模量（138 GPa），并且与石英玻璃相比，它具有更低的热膨胀系数（0.1 ppm/K）。
纳米改性制备温敏响应性柞蚕丝织物
纳米改性制备温敏响应性柞蚕丝织物作者：李佳, 王勃翔, 霍雨心, 郝旭, 刘治梅, 程德红来源：《丝绸》2022年第10期摘要：為了使智能凝胶在纺织品功能整理中得到更好的应用，本文采用静电纺丝技术与互穿网络技术相结合，制备了一种壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/PEO纳米纤维，并将戊二醛作为交联剂，纳米纤维原位改性柞蚕丝织物，以赋予柞蚕丝织物温敏响应性。
采用傅里叶红外光谱、TG热分析、接触角、SEM测试技术分别测定改性后柞蚕丝织物的分子结构、热性能、亲疏水性及表面形态。
实验结果表明，壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/PEO水凝胶具有良好的温敏性，相转变温度在32～33 ℃，与纺丝原液水凝胶TG分析结果相符合;柞蚕丝表面形成壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/PEO纳米纤维层，且纤维分布均匀;改性后柞蚕丝织物具有良好的亲疏水性转变，当温度高于45 ℃，温敏性柞蚕丝织物具有明显的疏水性。
关键词：智能材料;壳聚糖;季铵盐壳聚糖;温敏响应性;柞蚕丝织物;互穿网络技术;静电纺丝技术中图分类号： TS195.54文献标志码： A文章编号： 10017003（2022）10002007引用页码： 101103DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2022.10.003智能材料能感知环境变化并做出积极响应，具有模仿生命系统的新功能。
智能纺织材料的应用基础研究，尤其是智能调温纺织材料的研究，在特种防护、运动休闲等智能纺织品和智能服装等方面均具有巨大的应用领域[1-2]。
互穿聚合物网络技术（IPN）以其独特的网络贯穿结构，通过异种聚合物间的互穿实现协同效应，从而解决传统智能纺织材料制备中无法攻克的技术难题，包括异种聚合物混合不匀、体系分散性差、界面黏结强度低、相稳定性差所带来的智能纺织材料响应性差、性能不稳定，从而使应用范围受限。
这些问题并不是通过简单的高分子之间的化学改性能够实现的，因此，IPN技术的出现，提供了制备智能纺织材料的新途径[3-4]。
油酸甲酯烯烃复分解制备长链终端烯烃化学品探究
ｍｅｔｈｙｌ ｏｌｅａｔｅ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｓｏｍｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｔｈａｔ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ ｆｏｒ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ， ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｌｏｗ
ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｇｒｏｕｐ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ＣＣ ｄｏｕｂｌｅ ｂｏｎｄｓ， ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ， ｓｏｍｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｍｅｄｉｃｉｎｅ ａｒｅ ｓｙｎｔｈｅ⁃
ｓｉｚｅｄ ｂｙ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｓｔｅｐｓ， ｈｏｗｅｖｅｒ， ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｓｔｅｐ ｉｓ ｎｅｅｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｒｏｓｓ⁃ｍｅｔａｔｈｅｓｉｓ ｒｅａｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｐ⁃
ｐｌｉｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ａｒｅａｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｏｂｕｓｔ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｌｉｋｅ Ｇｒｕｂｂｓ ａｎｄ Ｈｏｖｅｙｄａ ｃａｔａｌｙｓｔｓ， ｉｔ ｉｓ ｅｎｓｕｒｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ｒｅａｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｅｄｓ ｓｍｏｏｔｈｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｗｈｅｒｅ ａｉｒ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｅｘｉｓｔ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｉｓ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ａｌｓｏ ｕｓｅｄ ｉｎ
３． Ｘｉａｍｅｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ⁃ｖａｌｕｅｄ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｂｉｏｍａｓｓ； Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ
高分子材料基础讲稿
第一章 材料科学概论
1.1 材料与材料科学 1.2 材料结构简述
高分子材料基础 第一、二章
5
1.1 材料与材料科学
1.1.1 材料及材料化过程(材料工艺过程)
材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物 质称为材料。
材料总是和一定的用场相联系。材料可由一种物质或若干种物质构
成。同一种物质，由于制备方法或加工方法的不同，可成为用
金属材料 黑色金属——主要以铁—碳为基的合金，包括碳钢、合金钢、不锈钢、 铸铁。钢的性能主要由渗碳体的数量、尺寸、形状
及分布决定的。 有色金属——除铁之外的纯金属或以其为基的合金。
如铝合 金、铜合金、镁合金、钛合金等
无机材料——是由无机化合物构成的材料，其中包括如锗、硅、碳之类的单质所构成的料。 有机材料（高分子材料）——是由脂肪族和芳香族的C—C 共价键为基本结构的高分子构成的，
高分子材料基础 第一、二章
8
1.1.3 材料科学的范畴及任务
材料科学是一门以材料为研究对象，介于基础科学与应用科 学之间的应用基础科学。
其研究内容：
1、从化学的角度出发，研究材料的化学组成、键性、结构与性 能的关系规律；
2、从物理学角度出发，阐述材料的组成原子、分子及其运动状 态与各种物性之间的关系。
高分子材料基础 第一、二章
各向同性
（塑性变形较大，导热 率和热膨胀性较小）
13
1.3 材料性能的
材料的性能
特征性能
热学性能 力学性能 电学性能 磁学性能 光学性能 化学性能
功能物性
热-电转换性能 光-热转换性能 光-电转换性能 力-电转换性能 磁-光转换性能 电-光转换性能 声-光转换性能
高分子材料基础 第一、二章
木质纤维素：生产可再生单体和聚合物的绿色平台
木质纤维素：生产可再生单体和聚合物的绿色平台目录一、内容描述 (3)1.1 木质纤维素的重要性 (4)1.2 可再生单体和聚合物的市场需求 (5)1.3 绿色平台的必要性 (6)二、木质纤维素的基本性质 (6)2.1 木质纤维素的来源与结构 (8)2.2 木质纤维素的物理化学性质 (8)2.3 木质纤维素的酶解技术 (10)三、木质纤维素的绿色提取技术 (11)3.1 酶解法 (12)3.1.1 单酶法 (13)3.1.2 多酶协同法 (14)3.2.1 酸解法 (16)3.2.2 碱解法 (17)3.3 膜分离技术 (18)3.3.1 超滤膜 (19)3.3.2 反渗透膜 (21)四、木质纤维素的绿色转化技术 (22)4.1 生物转化法 (24)4.1.1 微生物发酵法 (25)4.1.2 微藻生物燃料 (26)4.2 化学转化法 (27)4.2.1 木质素合成聚合物 (28)4.2.2 环保型胶粘剂 (30)五、木质纤维素基可再生单体和聚合物的性能与应用 (31)5.1 生物降解塑料 (32)5.3 环保建筑材料 (34)5.4 生物医学材料 (35)六、绿色平台的经济性与可持续发展 (36)6.1 降低生产成本 (37)6.2 提高资源利用率 (38)6.3 减少环境污染 (39)6.4 促进生态产业发展 (40)七、结论与展望 (41)7.1 木质纤维素绿色平台的重要性 (42)7.2 技术创新与产业升级 (43)7.3 未来发展趋势与挑战 (44)一、内容描述引言：阐述当前资源匮乏的现状以及对可持续资源的需求，同时提及环境问题的紧迫性。
通过这一背景，介绍木质纤维素作为一种可再生的、环保的原料资源，在应对这些问题方面的潜在价值。
木质纤维素介绍：详细描述木质纤维素的基本特性，如丰富的自然储量、低成本的可获得性、易于转化利用以及其对生物降解的优势等。
还将探讨其在工业应用中的潜力以及其在可持续发展中的作用。
国家科技进步奖项目介绍——“高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化”
国家科技进步奖项目介绍——“高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化”本刊综合报道 2020年度国家科学技术奖励大会于2021年11月3日在人民大会堂举行，由齐鲁工业大学（山东省科学院）轻工学部、生物基材料与绿色造纸国家重点实验室吉兴香教授领衔的科研团队主持完成的“高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化”项目，获得2020年度国家科学技术进步二等奖，为造纸行业唯一获奖项目。
主要完成单位、主要完成人等已在本刊11月出版的第21期上介绍。
项目介绍：工业既是消费品产业，也是重要的基础原材料产业，涉及生活、文教、工农业、国防和航空航天等诸多领域。
一方面传统漂白过程大多采用含氯漂剂，导致漂白过程中产生氯代酚类有毒物质，造成漂白废水生化处理难、周期长且工艺复杂；另一方面传统的纸产品附加值相对较低，研发系列高附加值的纸和纸基材料，助力传统产业转型升级迫在眉睫。
齐鲁工业大学生物基材料与绿色造纸国家重点实验室的吉兴香教授团队与山东晨鸣纸业集团股份有限公司，山东太阳纸业股份有限公司，山东华泰纸业股份有限公司，山东恒联投资集团有限公司在科技部、国家基金委、山东省科技厅项目的资助下，采用绿色化学和生物化学法，研发了高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术，解决了传统含氯漂白的共性技术难题，并将其应用到高性能纸基材料的制备中，形成了具有自主知识产权的关键技术体系，并在合作的大型企业首先进行了推广应用。
该项目系统阐释了生物-化学协同漂白与纯化纤维的作用机制，提出了木素增效溶出新理论，创新了无元素氯漂白（ECF）技术，构建了含O 3漂白的年产100万吨超大规模短流程漂白技术体系，大幅度减少了ClO 2的用量，大大改善了漂白废水的可生化性能，并制备出了高性能纸浆纤维，实现了木材化学浆漂白过程的绿色环保和节能减排；创新了纸基材料绿色制备新技术，研发了纸浆的梯度打浆技术和自添加技术，进一步提升了传统纸和纸基材料的品质，实现了传统纸产品的升级；创新了纸浆的纯化精制技术和纤维修饰技术，并研发出了转移印花纸、纸基透明膜材料等系列新产品，实现了纸浆纤维的高附加值利用。
中国成功研制“变色龙”纤维
中国成功研制“变色龙”纤维中国成功研制“变色龙”纤维可用于军事航天(2009-09-22)生物界的变色龙能够在不同环境下变幻出五彩缤纷的颜色，如今，一种如变色龙般敏感的材料，已经宣告诞生。
复旦大学21日发布的消息称，该校彭慧胜教授领衔的课题组，最新研制出具有电致变色的新型智能材料。
未来，这种神奇的“变色龙”材料，有望在军事领域、航空航天、光电器件等领域具有重要的应用前景。
以电流改变颜色香港《文汇报》报道，复旦大学高分子科学系聚合物分子工程教育部重点实验室、先进材料实验室彭慧胜教授领衔的课题组，首次将环境敏感的高分子材料聚二炔与碳纳米管形成复合纤维，发展了具有电致变色的新型智能材料，该复合纤维通过电流刺激能迅速改变或还原颜色。
这一研究成果已于9月13日发表在国际一流学术刊物《自然·纳米技术》上。
变色龙在不同环境条件下能显示粉、蓝、红、橙、绿、黑、褐、黄等多种颜色，如何模拟变色龙合成敏感材料一直是科学研究的热点。
彭慧胜课题组自2008年始便致力于对碳纳米管的研究，在一次试验中，研究人员将某种聚合物连接在碳纳米管上，竟然发生了美妙的颜色变化，这一发现让彭慧胜课题组在研究变色龙材料方面受到了新的启发，开始在试验中将聚二炔等高分子聚合物与碳纳米管连接。
之后，彭慧胜课题组通过化学反应或物理作用把聚二炔连接到碳纳米管表面，从而制备出具有良好导电性能的聚二炔/碳纳米管复合纤维。
实验显示，当加载超过临界值的电流时，该复合纤维在两秒钟内就可以发生颜色变化；卸载电流后，该复合纤维的颜色又在两秒钟内恢复如前。
已申请多项专利据悉，这种新型智能材料适合大规模生产，具有相当广阔的工业化前景，而相关技术已申请了多项国际国内专利。
或许在不久的将来，根据自己的心情让房屋的墙壁随心所欲地变换颜色就能成为现实。
专访绿色化学领域代表人物——刘志敏研究员
回答：我国已经建立了完整的化学工业体系，但存 在着技术落后和污染严重等问题，而绿色化学是 解决这些问题的根本途径。在大力倡导绿色发展 的今天，从事绿色化学研究的青年科技工作者大 有可为。建议从事绿色化学研究的年轻课题组长 们从基础研究和绿色技术研发两方面入手开展工 作：1) 瞄准重大科学问题，开展原创性工作。技 术之所以落后，究其原因是基础研究薄弱，因此要 找准科学问题，进行攻关，以基础研究推动技术发 展。2) 面向国家重大需求，解决当前存在的卡脖 子问题。对于依赖进口的化工原材料，我们要发展 自己的技术进行生产；而对于落后的技术，要发展 绿色新技术进行替代，因此新技术研发是当务之 急。3) 要坚持自己的研究方向，不追热点，只争 朝夕，潜心研究，真正成为自己研究领域的专家。
问题1：刘老师，在您的科研生涯中从事过哪些方 面的研究？您从什么时候开始从事绿色化学方面 的研究？
回答：我的整个科研生涯都在从事绿色化学研究。 1993年，在师从杨光华先生和王仁安教授攻读博 士学位期间即开始涉足这个领域，进行了黄酮类 化合物的超临界流体色谱分离及其热力学性质研 究。博士毕业后，加入韩布兴研究员团队，在做博 士后和副研究员期间，主要从事超临界流体和离 子液体等绿色溶剂体系的热力学性质及其在纳米 材料合成中的应用研究工作。2007年成立独立课 题组以来，研究方向集中于绿色溶剂体系中的化 学反应和绿色催化研究。近年来，在离子液体体系 中二氧化碳和生物质的化学转化方面开展了大量 工作。
1990 年和 1993 年于青岛化工学院分别获学士和硕士学位，1997 年在中国石油大学 (北京)获博士学位，1997–1999 年在中国科学院化学研究所从事博士后研究，出站后留 在化学所工作至今。2003 年和 2006 年分别赴英国诺丁汉大学和日本东北大学开展合作 访问研究。 主要研究领域是绿色化学，长期从事与超临界流体、离子液体等绿色溶剂相关的研究工作，在基于 绿色溶剂特性调控制备催化材料和催化可再生碳资源化学转化方面取得重要研究成果。近年来，研究方 向集中于离子液体催化和二氧化碳等可再生碳资源的资源化利用研究。迄今，发表研究论文 300 余篇， 被引用 12000 余次，2015–2019 年连续入选爱思唯尔化学“中国高被引学者”榜单；申请和获授权国家 发明专利 30 余件；编著中文专著《二氧化碳化学转化》一书(中国科学出版社)，参与编写中英文专著 5 部。以第二完成人，分别于 2007 年获北京市科学技术进步二等奖，2011 年获国家自然科学二等奖。 现为中国化学会绿色化学专业委员会委员，中国化工学会超临界流体技术专业委员会副主任委员和 离子液体专业委员会委员等；担任Elsevier出版社Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry期刊 主编，任《物理化学学报》、《化工过程学报》编委等。
新型绿色聚合物防水砂浆的研制
尾矿 、 粉煤灰等固体废弃物代替河砂作 为骨料 ， 添加消泡剂及减水剂等 ， 配制 出新型绿色聚合物防水砂浆。研究了灰砂 比、 聚 灰比、
消泡剂掺量对砂浆性能的影响， 并讨论了聚合物 的品种对砂浆性能及微观结构的影响。 结果表明： 灰砂 比 １ ： ２ ． ５ ～ １ ： ３ ． ０ ， 聚灰 比 １ ０ ％～ １ ２ ％， 消泡剂掺量 ０ ． ２ ％（ 按水泥质量计） 时制 备的砂浆性能符合 Ｊ Ｃ ／ Ｔ９ ８ ４ —２ ０ ｌ １ 《 聚合物水泥防水砂浆》 标准要求 。
Ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ０ ５ ０ ０ １ ８ ， Ｈ ｕ ｂ ｅ ｉ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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我科学家研制成功高效无卤阻燃高分子材料
我科学家研制成功高效无卤阻燃高分子材料
吴承汕
【期刊名称】《功能材料信息》
【年(卷),期】2006(3)6
【摘要】据媒体报道，今年7月1日正式实施的欧盟《关于在电子电气设备中禁
止使用某些有害物质指令》，对中国的电子电器产品产生了巨大的影响，有数据显示，受此直接影响的出口额将达三百多亿美元。
由东北林业大学李斌教授等人研制成功的可在电子电器中使用的高效无卤阻燃高分子材料，可成为应对欧盟这一禁令的替代物。
他们历经3年艰苦努力和不懈攻关，创新性地提出了适用于玻纤增强
尼龙66的无卤阻燃剂的分子设计，合成了金属离子改性聚磷酸蜜胺盐（M-MPP）新型高效无卤阻燃剂。
【总页数】1页(P50)
【作者】吴承汕
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ324.8
【相关文献】
1.高效无卤阻燃高分子材料研制成功 [J],
2.高效无卤阻燃高分子材料问世 [J], 无
3.高效无卤阻燃高分子材料研制成功 [J], 无
4.美国科学家:研制成功高效存储氢的纳米复合材料 [J],
5.北京工商大学高分子材料无卤阻燃剂工程实验室 [J],
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新型废氨吸附材料研究进展
新型废氨吸附材料研究进展目录一、内容概括 (2)1. 废氨处理的现状与挑战 (3)2. 吸附材料在废氨处理中的重要性 (4)二、废氨吸附材料的种类及特点 (4)1. 天然高分子吸附材料 (6)植物纤维材料 (7)生物降解塑料 (8)2. 金属有机框架材料 (8)结构特点 (10)优势分析 (11)3. 纳米材料 (12)纳米孔洞结构 (13)高比表面积与多孔性 (14)4. 有机-无机杂化材料 (15)杂化原理 (16)功能特性 (17)三、新型废氨吸附材料的研发与应用 (18)1. 功能化改性 (19)表面官能团化 (20)前驱体法制备 (21)2. 膜分离技术与吸附材料的结合 (22)反渗透膜 (23)超滤膜 (24)3. 微反应器与吸附材料的集成 (26)微通道技术 (27)膜反应器 (27)四、吸附材料的性能评价与优化 (28)1. 吸附动力学研究 (29)2. 等温吸附模型 (31)3. 吸附剂的再生与循环利用 (32)五、结论与展望 (33)1. 研究成果总结 (34)2. 存在问题与不足 (35)3. 未来发展方向与前景 (36)一、内容概括本论文综述了新型废氨吸附材料的研究进展，重点介绍了这类材料的制备、改性、吸附性能及在实际应用中的优势。
废氨吸附材料作为一种环保型吸附剂，在废水处理、能源回收等领域具有广泛的应用前景。
在制备方法方面，论文介绍了化学沉淀法、溶胶凝胶法、水热法等多种合成废氨吸附材料的方法，并对其优缺点进行了评述。
这些方法为废氨吸附材料的制备提供了多样化的选择。
在改性研究方面，论文探讨了不同改性剂对废氨吸附材料性能的影响，如金属离子掺杂、纳米材料负载等。
可以有效提高废氨吸附材料的吸附容量和选择性。
在吸附性能研究方面，论文详细阐述了废氨吸附材料的吸附机理、影响因素以及吸附过程中的动力学和热力学行为。
这些研究为优化废氨吸附材料的性能提供了理论依据。
在实际应用方面，论文指出废氨吸附材料在废水处理、废气净化等领域具有显著的优势，如高效去除废氨、降低能耗、减少二次污染等。
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中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述（中英文）：
高分子材料在带给人类巨大物质财富的同时,也产生了较为严峻的环境污染问题。
高分子材料要不断前行，必须走绿色可持续发展的道路。
本课程是高分子材料与工程本科生的一门选修课，基于绿色可持续发展的理念，向本科生讲授高分子材料的环境问题、天然高分子材料、高分子材料的绿色合成、可降解高分子材料以及高分子材料的回收利用等知识，培养学生环保意识和分析解决问题的能力，为其今后从事相关领域的科研与生产实践奠定坚实的基础。
Polymer material plays an important role in our daily life, and yet creates serious environmental problems. There is an urgent need for polymer materials to develop in a green and sustainable way. This course is an optional course for the undergraduates major in polymer materials and engineering. Based on the conception of sustainable development, the course will introduce the fundamental knowledge of polymer-caused environmental issues, nature polymer materials, green synthesis of polymer materials, degradable polymer materials and recycling of polymer materials. It will provide students with tools to deal with problems concerned with polymer materials. The cultivated environmental awareness will also be helpful for the students to participate in relevant research and professional practice.
2.设计思路：本课程以高分子材料的发展历史与环境问题引出高分子材料绿色发展的
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主题，然后结合天然高分子材料的结构、性能、改性及应用阐述绿色高分子材料的主要来源，接着从高分子的绿色合成与加工方面探讨绿色高分子材料的制备手段与工艺，进而导入高分子材料在使用之后的不同降解种类与机制，最后介绍高分子材料的回收利用技术。
3. 课程与其他课程的关系：本课程主要建立在《高分子物理》和《高分子化学》这两门课程之上，与《功能高分子材料》课程互为补充。
二、课程目标
目标1：掌握高分子材料的绿色合成知识与技术并能将其应用于高分子材料的设计中，能够结合高分子材料的结构特点及加工工艺等综合分析其降解能力并灵活运用其可回收利用性（对应毕业要求3.4）；
目标2：了解高分子材料面临的环境问题，掌握天然高分子材料的结构、性能及应用范围，能够通过将所学知识融会贯通，进而理解绿色高分子材料在可持续发展中的实际应用优势,培养学生绿色可持续发展理念（对应毕业要求7.2）。
三、学习要求
1、按时上课，上课认真听讲，积极参与课堂讨论，按时完成课堂作业。
2、部分相关基本知识会略讲，因此学生要进行预习与自学。
3、扩展阅读与课堂讲授内容相关的资料文献，了解相关知识在科研及生产实践中的运用情况。
四、教学进度
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五、参考教材与主要参考书
教材：无
主要参考书：
段久芳编《天然高分子材料》华中科技大学出版社 2016年
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欧玉春编《废旧高分子材料回收与利用》化学工业出版社 2016年
六、成绩评定
（一）考核方式 A.闭卷考试：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系：
附：作业和平时表现评分标准
1）作业及展示的评分标准
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2）课堂讨论和平时表现评分标准
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。
他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。
本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：
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