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材料科学与工程学院2025年第11期研究生学术论坛

作者:马花 发布日期:2025-05-19 浏览:

2025年5月15日,武汉纺织大学材料科学与工程学院成功举办了2025年第11期研究生学术论坛。本次论坛由杨晨光和李唐清泉两位老师担任主持,来自23级研究生齐保明、祝希平、龚伟三位同学分别展示了在绿色材料制备、多孔碳材料开发及激光清洗技术领域的前沿研究成果。

齐保明同学以《四因素正交实验优化激光清洗印花镍网聚合物涂层工艺研究》为题,针对印染镍网感光胶清洗需求,通过L9(34)正交实验系统探究扫描路径、线间距、速度及功率对清洗效果的影响。创新提出以多官能团红外反射率为综合评价指标,结合SEM形貌分析,确定最佳参数组合:"弓"字形路径、0.01 mm线间距、3000 mm/s速度、30 W功率。研究发现扫描速度为主导因素(极差分析贡献度达42%),速度高于2500 mm/s时可避免基材损伤(能量密度<9.8×10⁴ W/mm²)。该工艺使清洗3次后涂层去除率达98%,且基材零损伤,为精密器件绿色清洗提供了理论支撑。

祝希平同学汇报了《环糊精基有机金属骨架制备氮硫共掺杂活性炭在染料吸附和超级电容器中的应用》。通过熔融盐法创新制备γ-CD-MOF衍生多孔碳材料,实现无惰性气体保护的绿色高效制备工艺。研究发现硫脲掺杂的γ-CD-MCS活性炭具有高比表面积(236.9 mg/g亚甲基蓝吸附量)、丰富孔隙结构(微孔占比68%)及氮硫共掺杂特性(XPS显示吡啶氮和硫醇基团),在染料废水处理中表现出单层化学吸附特性。作为超级电容器电极材料,其比电容达173.60 F/g(1M H₂SO₄体系),循环3万次容量保持率超80%;锌离子电容器能量密度达87.82 Wh/kg,为低成本储能器件开发提供了新思路。

龚伟同学以《基于低共熔溶剂的纤维素纳米纤维制备及其应用研究》为题进行汇报。针对传统纳米纤维素制备方法能耗高、污染大的问题,创新性采用ZnCl₂/磷酸体系低共熔溶剂(DES),在室温条件下成功制备出平均直径44.2 nm、长径比达117的纳米纤维。通过SEM、XRD等表征证实DES处理可精准破坏纤维素非晶区而保持结晶度稳定。研究进一步将纳米纤维与聚乙烯醇(PVA)、单宁酸(TA)复合,原位还原银纳米颗粒,开发出兼具柔性(可弯曲/扭曲/打结)、高导电性(电阻变化灵敏度达1%)及多重传感功能(应变/温度/湿度)的智能复合膜。该材料在人体运动监测(手指/手腕弯曲、脉搏检测)、皮肤水分指示及环境感知领域展现出广阔应用前景。

本次论坛聚焦材料绿色制备与功能化应用,集中展示了纳米纤维素柔性电子、多孔碳环境修复、激光精密制造等领域的技术突破。通过师生深度研讨,不仅推动了学科交叉创新,更强化了“绿色化学”与“工程应用”的双轮驱动理念,为培养高层次材料人才提供了重要实践平台。

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