高性能功能材料及其应用技术重点实验室项目可行性计划书(可编辑).doc
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1、高性能功能材料及其应用技术重点实验室项目可行性计划书 一实验室的主要研发方向内容本实验室的主要科研思路是依托沈阳工业大学材料物理化学和应用化学两个硕士学科点针对当前国内和东北地区功能材料研发及应用技术的迫切需求主要在以下4个方向开展研发工作1 新型催化材料本研究方向主要面向辽宁省和催化领域发展的重大战略需求针对石油化工新材料环境等领域的重要科学问题和关键技术开展研究在烯烃聚合新型高性能催化剂光催化降解污染物纳米粒子与纳米结构的合成及其在催化领域的应用等方面的研究形成了自己的特色并在国内外产生一定影响多年来本研究方向科研团队已承担多项国家自然科学基金辽宁省自然科学基金辽宁省科技厅以及教育厅科技计
2、划项目与中国石油化工股份集团燕山石化分公司常州信昌化工有限公司沈阳奥克集团等多家企业进行项目合作在研项目经费300余万元研究成果转化直接经济效益1000余万元目前本方向拥有实验及科研办公场地共计500余平方米现有教授3名兼职博士生导师2人副教授3名具博士学位教师7名归国留学人员2名形成了一支学历结构职称结构年龄结构和专业结构合理富有创新精神的学术科研队伍2 低维材料磁和电性研究低维材料磁和电性研究依托于沈阳工业大学凝聚态物理硕士点材料加工电工理论与新技术两个博士点本研究方向主要从分子原子角度出发借助量子力学的研究问题的方法先后开展了多子晶格超晶格多层系统二维磁性系统及分子基磁性材料的磁性质和热
3、力学性质的研究取得了丰富的研究成果本方向的研究对于加深人工低维磁性材料的相变及其物性的了解对发展新型功能磁性材料具有重要的理论指导意义该研究方向曾参与了自然科学基金项目的研究工作并承担了中国博士后科学基金省自然科学基金省育厅基金等2006年磁性材料微观理论研究获沈阳市科技进步奖三等奖目前在研项目经费50万余元申请发明专利3项在美国物理评论Physics Review B欧洲物理学会Physica APhysica BPhysics Letters AJournal of Magneitsm and Magnetic Material 英国物理 Journal of Physics Conden
4、sed Matter 德国PhysStatSol b 等期刊发表被SCI检索论文40余篇相关论文被国际同行他引170余次经过多年的发展目前已形成了由姜伟博士生导师邱荣科教授权善玉副教授张凡王威讲师博士研究生硕士研究生组成的人员结构合理年龄搭配适当富有创新精神的学术科研队伍在研究领域已经形成超晶格薄膜磁性研究分子基磁性材料研究等稳定且具特色和优势的学科方向3功能高分子材料研究及其应用技术本研究方向针对新型功能高分子材料的各种有特殊功能如对电子离子的优异传输性能对金属离子优异的分离吸附和解吸性能相容性等一系列潜在的应用重点在高性能高分子材料液晶高分子导电高分子高分子食品添加剂高分子功能膜材料方面深
5、入研究具更能适应新技术的特殊需要的高分子材料本研究方向的优势长时间开展是开展相关研究时间早在上世纪90年代就已经全面开展功能高分子材料的制备方法相关理论及应用研究在导电和液晶高分子的合成及其复合材料的制备与应用天然高分子的改性锂离子电池聚合物电解质膜钒液流电池隔膜的材料设计制备结构分析功能性和应用等方面取得了一定成果目前承担了国家教育部归国留学人员基金1项省部级科研项目4项与黑龙江北大荒集团等企业进行了相关科研或应用研究项目研究成果转化直接经济效益超千万元已经完成的辽宁省教育厅基金项目水性环保涂料 绿色粉丝增筋剂研究 无铝鲜粉丝工业化关键技术研究与产业化开发其中核心技术均涉及功能高分子产品的研
6、发分别达到国内领先和国际先进水平获辽宁省科技进步三等奖研究成果在一些企业得到了广泛的应用发表相关论文20多篇相关发明和实用新型专利7项已经完成的教育部留学回国人员科研启动基金项目刚性聚合物合成及分子复合材料研究在相关研究领域发表高水平学术论文5篇鉴定成果在企业密封件产品上得到广泛应用本研究方向目前已形成了一整套功能高分子材料的制备和应用研究方法和研究体系建立了一支水平较高力量较强学科梯队本方向目前拥有实验室及科研办公基地500平方米在研科研经费200余万元同时本研究方向长期从事理论与应用研究的教授3名副教授2名讲师1名全部具有博士学位硕士研究生9人形成老中青结合的经验丰富具有创新精神的团队4
7、纳米及其复合材料研究纳米及其复合材料研究方向以纳米材料的制备物性及应用为目标结合目前纳米材料在磁记录介质磁流体吸波材料医学光学材料等应用领域的需求应用凝聚态物理理论和现代材料分析手段建立以电弧等离子体技术电镀及化学镀技术等制备纳米及复合材料研究中心将有利于推进和强化超微粉体材料低维材料涂层技术的应用开发建立完善的在辽宁乃至全国具有较大影响的纳米材料制备基地为推进纳米材料行业的快速稳定发展提供重要的理论与技术支持本实验室依托于沈阳工业大学超微粒子和电刷镀研究室目前拥有实验及科研办公场地共计400余平方米其中超微粒子研究室300平方米科研办公面积100多平方米近年来承担省部级项目10余项发表论文4
8、0余篇申请专利9项承担项目金额达300余万元经过多年的发展目前已形成了多位教授副教授讲师博士研究生硕士研究生组成的人员结构合理年龄搭配适当富有创新精神的学术科研队伍在研究领域实验室已经形成了纳米材料的物性及应用磁性纳米材料的制备与应用低维纳米材料制备微结构与性能研究涂层材料结构及性能研究等稳定且具特色和优势的学科方向本实验室在学科建设和学位建设中发挥重要作用二组建的目的及意义功能材料是新材料领域的核心是国民经济社会发展及国防建设的基础和先导当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破诸如超导材料微电子材料光子材料信息材料能源转换及储能材料新型催化剂材料生态环境材料生物医用材料及材料的分子原子设计
9、等正处于迅猛的发展过程中有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义已经成为世界各国新材料研究和高技术发展中战略竞争的热点在国家攻关863973国家自然科学基金等计划中功能材料占有的比例之大也突显出国家对发展功能材料的重视在九五十五国防计划中特种功能材料还被列为国防尖端材料正是由于这些计划的实施使我国在功能材料领域得到不断发展在国际上占有了一席之地我省是石化行业大省新型催化剂的开发研究对我省石化行业发展意义重大但我省石化行业的总体情况是企业数量多规模小技术装备水平低产品结构不合理特别是催化剂工业落后我省许多大化工企业在生产中需要多种品牌的催化剂而催化剂生产企业寥寥无几现有催化剂生产企业在生产规模
10、品种技术上与其它省份有较大差距同时我省催化剂研究机构和人才分散基础研究和投入严重不足优势条件不能得到充分利用而在催化剂相关的一些领域内我们的研究力量在国内已达到领先水平因此建设功能材料及其应用技术重点实验室新型催化材料研究室利用重点实验室的技术和人才优势及管理机制加快新型催化剂的理论研究不仅对催化剂企业有更好的理论指导作用而且对我省石化企业的发展及推动我省国民经济和社会发展将提供有力的支撑多层膜和超晶格准一维和准二维材料纳米晶等磁性材料表现出的量子特性日益引起人们的关注由于低维材料具有相变的尺寸效应、薄膜的厚度效应等十分丰富的物理内容因此低维磁性材料的研究成为科学发展最具活力的领域之一功能高分
11、子材料是目前发展迅速在材料科学中占用重要地位的新兴材料我国在此方面虽然起步较晚但随着化学工业产业机构的调整加快功能高分子材料的研究与生产满足高科技产业的需求已经成为未来几十年化学工业发展的必然趋势分析功能高分子材料领域产品的开发应用水平较为落后的一个重要原因是从事功能高分子材料产品研究开发的国家级专业队伍太少对功能材料产品的关键性基础性和共性关键技术问题缺乏深入研究而且工程化熟化程度低科技成果向生产力的转化率低导致我们在新型功能高分子材料领域的优势没有发挥出来加强功能高分子材料研发及其应用能力将有力增强辽宁省经济圈服务的技术创新体系增强所在的应用化学学科和高分子材料学科的学科建设对开发具有中国
12、特色的有中国自主知识产权的新型功能材料和相应的关键技术具有重要的牵动作用随着科技发展对新材料要求的不断升温纳米材料的研究越来也受到全球研究者的普遍关注信息生物技术能源环境先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求元件的小型化智能化高集成高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小航空航天新型军事装备先进制造技术等对材料性能要求越来越高新材料的创新以及在此基础上诱发新技术新产品的创新是未来10年对社会发展经济振兴国力增强最有影响力的战略研究领域纳米材料将是起重要作用的关键材料之一实验室建设目标为在现有基础上通过资源整合和进一步的建设发展建成具有国际先进水平的集科技创新技术研发和聚集培养
13、人才于一体的具有新型催化剂材料磁性纳米材料功能高分子材料等高性能功能材料及其制备技术的研究平台将本实验室建设成为在国内特种功能材料及其制备新技术领域占重要地位和从事国际前沿课题研究的科研基地通过本实验室的建设强化原始创新性研究建立完善的国内领先的功能材料研究与应用体系将有力推进我省高性能功能材料研究领域全面和长足的发展 为加快我省老工业基地建设贡献力量三国内外该领域学科最新进展发展趋势及技术需求石油和化学工业是能源和基本原材料工业包括石油石化化工三大工业系统在国民经济发展中占有极其重要的地位国家有关部门高度重视催化在石油化学工业中的战略地位制定了中长期研究开发战略部署使我国催化材料研发及其应用
14、技术取得了突出的成绩国产催化剂已部分取代进口催化剂在一些大型石油化工装置中应用部分研究项目已达到国际先进水平一些催化剂的性能达到并超过了进口催化剂水平但部分催化剂综合指标与进口催化剂相比仍有一定差距不能全部自给每年还需部分进口在新型催化材料及其催化剂研究领域的研究我国与发达国家相比总体有一定差距基础研究水平不高创新不足仿制过多知识产权不明晰同时还存在投入不足配套的工艺设备落后等问题因此加强新型催化材料及催化剂的研究开发势在必行近年来随着微加工技术已到介观体系的尺度范围多层膜和超晶格准一维和准二维材料纳米晶等低维磁性材料表现出的量子特性日益引起人们的关注由于低维材料具有相变的尺寸效应、薄膜的厚度
15、效应等十分丰富的物理内容因此低维材料的磁性和电性研究成为科学发展最具活力的领域之一在材料物理和凝聚态物理中层状磁性系统的研究特别地聚焦在人工结构材料上作为一种新生的磁性材料磁性起源微观机制及相关的物理本质有待于弄清楚因此此方向的研究既具有理论意义又具有实际应用价值目前对于多层超晶格和多层系统的研究很少2020年我国材料科学与技术发展战略报告中指出我国是世界上能源消耗增长最快的国家解决能源危机的突破在于能源材料的突破能源材料中功能高分子材料起着举足轻重的作用如锂离子电池材料能量转换材料环境材料等方面的重大科学问题研究与突破将有助于经济的可持续发展以国际上几个著名的同类实验室为例德国马普所的高分子
16、材料实验室主要从事固态聚合物电解质的合成与机理及其在电池制备方面的开发研究美国宾夕法尼亚大学的黑格和日本白川英树实验室的主要研究方向是导电高分子方面的合成理论与应用研究在纳米材料方面由于纳米材料具有独特的纳米晶粒和高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学磁光电声等性能使得对纳米材料的制备结构性能及其应用研究成为近年来材料科学研究的热点纳米磁性材料含纳米微粒的磁性液体纳米晶金属软磁材料AlN纳米线纳米管纳米带磁电子纳米结构器件等制备技术生长机理的研究还处于起步阶段有待于进一步开展研究新的制备技术扩大生产能力推动纳米材料的应用是
17、目前主要研究趋势目前国内功能材料国家级重点实验室还没有深入开展有关本计划中的相关研究内容而辽宁省目前还没有相关的本计划中相关研究内容的重点实验室沈阳工业大学以李三喜教授带领的教师和研究人员以材料物理化学和应用化学以及凝聚态物理三个硕士点学科为依托以理学院学院现有总面积3000余平米的应用化学实验室以及总价值800余万元的先进实验设备为基础在以上相关研究领域已开展了卓有成效的前期研究工作和实验探索工作四现有的研究工作基础国际合作水平及条件等本实验室依托于沈阳工业大学理学院应用化学材料物理化学凝聚态物理三个学科目前拥有实验及科研办公场地共计2000余平方米其中高性能功能材料实验室面积1600平方米
18、科研办公面积400多平方米目前已形成了由李三喜等多位教授副教授讲师博士研究生硕士研究生组成的人员结构合理年龄搭配适当富有创新精神的学术科研队伍表1为实验室主要研究方向及其学术带头人主要学术骨干实验室已经形成了新型催化剂材料低维材料磁性和电性研究功能高分子材料及其应用技术纳米及其复合材料应用技术等稳定且具特色和优势的学科方向在这些方向上科学研究不断取得新突破目前承担国家自然科学基金项目2项辽宁省自然科学基金4项辽宁省教育厅项目8项完成沈阳化工集团等多家企业合作及委托项目30余项课题总额1100余万元获省部级奖项8项出版学术专著及教材4部发表学术论文200余篇其中60多篇被SCIEI检索申请发明专
19、利近30项培养博士研究生4名硕士研究生45名表1实验室主要研究方向及其学术带头人主要学术骨干研究方向名称姓 名出 生年 月最后学位或学历专 业技术职务目前指导研究生数在研经费总额万元备注博士硕士新型催化剂材料李三喜196208博士教授2650辽宁省百千万人才工程百人层次沈阳市优秀专家及杰出专业技术人才刘公召196706博士教授8480吴玉胜197612博士副教授235校青年学术骨干张 兵197710博士副教授230校青年学术骨干吕丹197812硕士讲师2低维材料磁性和电性研究姜伟196503博士教授博导4249辽宁省教育厅优秀人才凝聚态物理学科负责人邱荣科196304博士教授28权善玉1965
20、01博士副教授13张凡197806硕士讲师王威197801硕士讲师国安邦198210硕士助教功能高分子材料研究及其应用技术张爱玲196408博士教授840唐洪波196405博士教授10440田波197110博士副教授26王松197512博士讲 师15徐舸19733博士讲师2纳米及其复合材料应用技术李志杰1963博士教授640材料物理化学学科负责人于锦196411博士教授8150应用化学学科负责人孙维民19610博士教授420史桂梅1965博士教授430张艳196911博士副教授420孙雅茹19635博士副教授215孙硕19746博士讲师12本实验室国际学术交流和合作研究活跃近3年来本实验室有1
21、0余人次参加国际学术会议有5位教师出国进行学术访问交流与多个高校研究所有着广泛的学术交流和合作这都使得本实验室具有很大的发展空间和宝贵的潜在人才资源本实验室与多个企业保持至密切合作关系表25为本实验室近年来取得的有代表性的成果表2 近年来获得部省级以上科研及教学奖励序号项目名称项目完成单位或人 获奖类别名称和等级1新型乙烯气相聚合高效催化剂的研制李三喜 1 辽宁省科技进步一等奖2新型乙烯气相聚合高效催化剂的研制李三喜 1 辽宁省石化厅科技进步一等奖4高寿命轮胎硫化胶囊研制李三喜 1 沈阳市科技进步二等奖5高寿命轮胎硫化胶囊研制李三喜 1 中国石化学工业协会科技进步三等奖6纳米材料工程技术油田抽
22、油泵专用磁流体密封材料的研究李志杰 1 沈阳市科学技术进步三等奖7磁性材料微观理论研究姜伟 1 沈阳市科技进步三等奖8层状铁氧体材料的理论研究姜伟 4 辽宁省自然科学奖三等奖9醋酸酯淀粉生产线及生产技术唐洪波 1 辽宁省科技进步三等奖10MT型粉丝无铝增筋剂及增筋技术唐洪波 1 辽宁省科技进步三等奖11无明矾粉丝免芡自稠生产技术唐洪波 1 辽宁省科技进步三等奖12无明矾粉丝免芡自稠生产技术唐洪波 1 沈阳市科技进步二等奖1334521式教学质量监控与评价机制的研究与实践李三喜 1 辽宁省教育教学成果奖一等奖14大学物理实验教学体系和模式的改革与实践孙维民 1 辽宁省教学成果三等奖表3 本实验室
23、近年来完成在研的科研项目序号项目名称项目来源项目完成单位或人 金额万1分解过程氢氧化铝产品粒度周期性细化的机理及其预报系统研究国家自然科学基金青年基金吴玉胜 1 262具有规则且垂直与表面微孔活性碳膜的可控性制备与研究国家自然科学基金青年基金张兵 1 223永磁机构非热非电效应引起的异常磁化问题国家自然科学基金姜伟 2 254稀有高熔点金属固态复盐的系统性国家自然科学基金于锦 4 265污染因素作用下AZ91镁合金薄液膜腐蚀的电化学机理505715105国家自然科学基金孙硕 4 326刚性聚合物合成及分子复合材料研究教育部留学回国人员科研启动基金张爱玲 1 37基于矢量Preisach模型的各
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