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配位聚合物是由無(wú)機(jī)金屬中心與橋連的有機(jī)配體通過(guò)自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 祝渙鈞 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 吳凌志 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 鄭毅 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 王梓 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 武辰禹 化學(xué)與化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 2019年9月至2023年6月 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 覃玲 化學(xué)與化工學(xué)院 副教授 多功能配位聚合物材料的合成及應(yīng)用研究 四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 配位聚合物是由無(wú)機(jī)金屬中心與橋連的有機(jī)配體通過(guò)自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料。它具有多樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點(diǎn)使得它在吸附，催化，儲(chǔ)能的各個(gè)方面有著優(yōu)良的效果。 本項(xiàng)目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機(jī)配體與金屬離子鈷/鎳通過(guò)配位鍵構(gòu)筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對(duì)其結(jié)構(gòu)及組成進(jìn)行表征，或者通過(guò)合成和摻雜的方式，調(diào)控它的析氫性能，設(shè)計(jì)出高催化活性和穩(wěn)定性、低成本的非貴金屬催化劑。 項(xiàng)目組成員通過(guò)設(shè)計(jì)選擇有機(jī)配體與金屬離子，通過(guò)溶劑熱方法合成了多種金屬有機(jī)框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過(guò)線性伏安掃描法等多種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)試了它們的電催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始電位為-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通過(guò)摻雜Zn2+后，過(guò)電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對(duì)金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測(cè)效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測(cè)水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒(méi)有催化位點(diǎn)，我們通過(guò)摻雜鈷金屬的方式，改善了它的電催化析氫性能，使它具有較低的初始電位(-423 mV)、較低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和較好的循環(huán)穩(wěn)定性。 項(xiàng)目為研究高性能和穩(wěn)定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素?zé)晒馓结槻牧系脑O(shè)計(jì)合成提供了可行的思路。

本發(fā)明公開(kāi)了一種提高分子篩膜通量的方法，對(duì)在含有聚合物的載體（如純有機(jī)載體或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合載體）表面合成的分子篩膜進(jìn)行加熱處理，從而達(dá)到提高分子篩膜滲透通量的目的。先在載體表面制備分子篩膜，然后將膜材料整個(gè)置于加熱爐內(nèi)，按一定速率升溫到一定溫度后保持一段時(shí)間，然后再按一定速率降溫至常溫；將進(jìn)行過(guò)加熱處理的分子篩膜用于滲透汽化分離，與未處理的分子篩膜相比，膜的通量有明顯提高。也可以在制備分子篩膜之前，對(duì)載體進(jìn)行同樣的熱處理。本發(fā)明的熱處理沒(méi)有使分子篩膜產(chǎn)生額外缺陷，操作簡(jiǎn)單，分離性能提高顯著，對(duì)分子篩膜的修飾有普遍適用性。

本發(fā)明涉及一種微流控芯片制作技術(shù)，主要用于高分子聚合物材質(zhì)微流控芯片制作，其特征在于利用CNC雕刻機(jī)直接加工微流控設(shè)備，即利用數(shù)控軟件進(jìn)行微流控芯片的通道設(shè)計(jì)，得到相應(yīng)的雕刻路徑，編寫雕刻用代碼；將雕刻代碼導(dǎo)入控制CNC雕刻機(jī)的軟件中，對(duì)要進(jìn)行制作的高分子聚合物材料進(jìn)行制作；圖案制作結(jié)束后，根據(jù)不同要求，封接芯片，即可得到功能化的微流控設(shè)備。 成果亮點(diǎn) 技術(shù)特點(diǎn)：極大的降低高分子聚合物微流控芯片的制作成本，簡(jiǎn)單易用，快速制備，有利于芯片的大批量生產(chǎn)，并能靈活的調(diào)節(jié)芯片微通道深度，有利于實(shí)現(xiàn)微流控芯片器件的功能多樣化，克服了現(xiàn)有技術(shù)制作微流控芯片設(shè)備成本高、制作效率低、難以實(shí)現(xiàn)芯片通道深度多樣化的缺點(diǎn)，排除了人為因操作熟練程度造成的偏差和人力的消耗。

本項(xiàng)目涉及到功能聚合物的分子設(shè)計(jì)與制備，并將功能聚合物應(yīng)用于外墻外保溫漿料及其它預(yù)拌砂漿，如抗裂砂漿、自流平砂漿、裝飾砂漿、柔性膩?zhàn)雍徒缑鎰┑然瘜W(xué)建材中，以上統(tǒng)稱為聚合物改性砂漿，屬于高分子合成、化學(xué)建材和節(jié)能材料領(lǐng)域。聚合物改性砂漿是指具有特殊功能如抗裂、高粘結(jié)性能、防水抗?jié)B和裝飾性的砂漿。為達(dá)到這些特殊功能，應(yīng)當(dāng)在無(wú)機(jī)膠凝材料—水泥中添加某些功能聚合物。本項(xiàng)目以聚合物改性砂漿的應(yīng)用要求入手，運(yùn)用聚合物分子設(shè)計(jì)和高分子乳液合成新方法，系統(tǒng)研究制備了不同組分結(jié)構(gòu)、不同分子量、不同玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、不同粒徑的功能聚合物乳液，并通過(guò)噴霧干燥設(shè)備的合理選型、參數(shù)控制和工藝過(guò)程的改進(jìn)，成功地將聚合物乳液制得可再分散膠粉。可再分散膠粉可以很好還原聚合物乳液的主要性能。

合成的高分子材料聚乙二醇 - 聚己內(nèi)酯，對(duì)藥物進(jìn)行包裹，以改善藤黃酸在水中溶解度極小、血漿清除快、體內(nèi)分布廣，以及生物利用度很低等缺陷。

浙江大學(xué)航空航天學(xué)院宋吉舟教授團(tuán)隊(duì)，便基于形狀記憶聚合物，提出了一種新型的“萬(wàn)能抓手”策略。這個(gè)“萬(wàn)能抓手”的載體非常簡(jiǎn)單，就是一塊智能“塑料”。別瞧它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本領(lǐng)可不小，它可以把目標(biāo)物體“鎖”在體內(nèi)，輕松地抓取1微米到1米大小之間任何形狀的物體。 目前這一研究成果已發(fā)表在知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上，文章共同第一作者為浙江大學(xué)航空航天學(xué)院碩士生令狐昌鴻和博士生張順，通訊作者為浙江大學(xué)航空航天學(xué)院宋吉舟教授。 宋吉舟教授團(tuán)隊(duì)的“萬(wàn)能抓手”何以做到“探囊取物”？靠的便是形狀記憶聚合物。形狀記憶聚合物是一種特殊的智能材料，論其特殊，就特殊在它的“逆來(lái)順受”：在外部刺激作用（如光、熱）控制下，形狀記憶聚合物可軟可硬，在受到一定的外力作用導(dǎo)致變形后，它就能保持這個(gè)變形后的形狀，可謂“順其自然”；然而在一定的外部刺激作用下，它又會(huì)變回原來(lái)的樣子。目前形狀記憶聚合物已經(jīng)被廣泛用于智能織物、電子包裝管的熱收縮膜、航空器太陽(yáng)能帆板展開(kāi)機(jī)構(gòu)、智能醫(yī)藥器件等領(lǐng)域。 宋吉舟教授團(tuán)隊(duì)的新策略：第一步，就是抓取物體時(shí)，先在外部刺激作用下，讓形狀記憶聚合物變得柔軟，趁此機(jī)會(huì)將物體或者物體表面的結(jié)構(gòu)嵌入其中；第二步，去掉外部刺激，讓形狀記憶聚合物變回剛硬的狀態(tài)，保持住該變形的臨時(shí)形狀，將物體“鎖住”，從而把物體抓取起來(lái)；第三步，等把物體轉(zhuǎn)移到目的地之后，再次施加外部刺激，形狀記憶聚合物就會(huì)恢復(fù)初始形狀，將物體“解鎖”釋放。 形狀記憶聚合物萬(wàn)能抓手抓取和釋放物體的流程示意圖 形狀記憶聚合物這塊智能 “ 塑料 ” ，就好像是一把有魔力的萬(wàn)能鎖，能鎖住世間萬(wàn)物：為了獲取 “ 獵物 ” ，它 先 變成柔軟的橡皮泥，把物體柔柔地包住，然后變成堅(jiān)硬的石頭，把物體牢牢地鎖住，等把物體 “ 押送 ” 到目的地，又會(huì)重新變成軟軟的橡皮泥并釋放物體。宋吉舟教授介紹，這把 “ 萬(wàn)能鎖 ” 能在典型的三維結(jié)構(gòu)物體上產(chǎn)生很大的抓力，包括球體、方塊、管狀物體、螺栓、螺母、棗核、鑰匙串等；更厲害的是，它還能像壁虎一樣， 粘附在物體表面 ，不論物體表面光滑還是粗糙。 形狀記憶聚合物萬(wàn)能抓手對(duì)典型宏觀物體的抓力   那么對(duì)于尺寸小的物體，這個(gè)抓手又是如何發(fā)揮功效的呢？當(dāng)物體尺寸小到微觀尺度（100微米左右或者更小），物體受到的表面力，特別是與抓手的粘附作用強(qiáng)，會(huì)給物體的釋放帶來(lái)較大的挑戰(zhàn)。在該設(shè)計(jì)中，抓手通過(guò)把物體或者物體表面的結(jié)構(gòu)鎖在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)抓取，不依賴抓手的粘附力，所以當(dāng)粘附力給物體釋放帶來(lái)挑戰(zhàn)時(shí)，就可以在抓手表面鍍上一層特殊材料，或者增加抓手表面粗糙度來(lái)減弱粘附，從而實(shí)現(xiàn)物體釋放。這樣，即使是75微米大小的不規(guī)則鐵顆粒或者是直徑10微米的二氧化硅球，也能順利從形狀記憶聚合物萬(wàn)能抓手上得到釋放。 使用形狀記憶聚合物萬(wàn)能抓手操縱75 微米的不規(guī)則鐵顆粒和10微米直徑的二氧化硅球 “微觀抓手就像微觀世界里的吊車，可以用它在微觀世界里搭建‘建筑’，制作特殊的光電器件。”令狐昌鴻說(shuō)，“這個(gè)抓手在微觀視角下還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，就是一個(gè)抓手就是數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微觀吊車，可以高效地在微觀世界工作。” 談及具體應(yīng)用，宋吉舟教授表示，在柔性電子制備中，最重要的一步就是微觀元器件的快速組裝，即把制備基底上數(shù)以萬(wàn)計(jì)或者更多的維納元器件轉(zhuǎn)移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附來(lái)一次性抓取這些元器件，但是釋放的時(shí)候粘附就變成了限制因素。而宋吉舟教授課題組提出的這個(gè)策略，完全不依賴粘附，為柔性電子的制備提供了一種新思路，有望推進(jìn)柔性電子的工業(yè)化進(jìn)程。 使用形狀記憶聚合物萬(wàn)能抓手組裝柔性電子器件的簡(jiǎn)單展示 該項(xiàng)目得到了國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金等的支持。

本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)，旨在提供一種有機(jī)?無(wú)機(jī)復(fù)合納米粒子超親水改性聚合物膜及制備方法。該聚合物膜含有超親水性的聚醚改性有機(jī)硅材料，有機(jī)?無(wú)機(jī)復(fù)合納米粒子均勻分布在聚合物膜的截面、外表層和內(nèi)表層，并呈梯度微納珠狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；所述的超親水性的聚醚改性有機(jī)硅材料含有Si?C鍵連接型超親水聚醚功能基團(tuán)。本發(fā)明使能實(shí)現(xiàn)不同部位水增量速度差異，從而制備具有梯度孔結(jié)構(gòu)的有機(jī)?無(wú)機(jī)復(fù)合納米粒子超親水改性聚合物膜。可實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物膜膜孔結(jié)構(gòu)的精確控制，滿足多樣性使用環(huán)境。具有超級(jí)親水、優(yōu)異親水持久性、超低壓或零過(guò)膜壓超高水通量、超高抗污染性能，可廣泛應(yīng)用于飲用水深度凈化、工業(yè)污水處理、食用飲品的濃縮分離、油水分離。

本發(fā)明公開(kāi)了一種交聯(lián)型荷正電含氯聚合物過(guò)濾膜及其制備方法。所述過(guò)濾膜包含有含叔胺側(cè)鏈的含氯聚合物，或者包含有含叔胺側(cè)鏈的含氯聚合物與其他含氯聚合物的共混物。所述交聯(lián)型荷正電含氯聚合物過(guò)濾膜的制備方法主要包括以下具體步驟：（1）經(jīng)原位原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法將叔胺單體的接枝到含氯共聚物；（2）將（1）中得到的含叔胺側(cè)鏈的含氯聚合物溶液，直接作為制膜液或者加入其他含氯聚合物并攪拌形成均勻的制膜液，經(jīng)非溶劑誘導(dǎo)相分離形成固態(tài)前體膜；（3）將固態(tài)前體膜進(jìn)行熱處理，得到交聯(lián)型荷正電含氯聚合物過(guò)濾膜。所制備的交聯(lián)型荷正電含氯聚合物過(guò)濾膜，具有耐溶劑、強(qiáng)度高、荷正電、孔徑與截留性能可控、高效率低成本等特點(diǎn)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種多巴胺衍生物及分子印跡聚合物制備方法和應(yīng)用。所述多巴胺衍生物包括丹磺酰多巴胺、咔唑磺酰多巴胺等。多巴胺衍生物由熒光發(fā)色劑前體與多巴胺通過(guò)磺化反應(yīng)合成。利用所述多巴胺熒光衍生物制備熒光分子印跡聚合物，所得的熒光分子印跡聚合物，集特異性樣品預(yù)處理和熒光檢測(cè)于一體，與多孔酶標(biāo)板聯(lián)用，組建熒光傳感器，根據(jù)加樣前后熒光淬滅值的改變，直接測(cè)定環(huán)境水樣中的系列酸性有機(jī)污染物，包括雙酚 A 和 2,4-二氯苯氧乙酸。

長(zhǎng)期環(huán)境保護(hù)藥劑的創(chuàng)新性研發(fā)及其工程應(yīng)用實(shí)踐。阻垢劑、分散劑、緩蝕劑等藥劑已循環(huán)冷卻水處理、反滲透水處理、油田注水處理、油污水蒸發(fā)處理等工業(yè)水處理領(lǐng)域獲得廣泛工程應(yīng)用。重金屬捕集劑已在重金屬電鍍廢水的達(dá)標(biāo)處理（bbp級(jí)）得到應(yīng)用，可達(dá)到2018年新的排放標(biāo)準(zhǔn)，而傳統(tǒng)方法無(wú)法達(dá)標(biāo)處理。重金屬穩(wěn)定劑也已應(yīng)用于垃圾焚燒飛灰的穩(wěn)定化處理。