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西安新闻网报道《陕科大教授研发神奇“纳米复合薄膜”》

2019-10-28 22:58:02  点击:[131]

西安新闻网报道《陕科大教授研发神奇“纳米复合薄膜”》

近日,西安新闻网报道《陕科大教授研发神奇“纳米复合薄膜”》,介绍了我校校长马建中科研团队完成的“功能型纳米复合薄膜的关键技术及应用”项目荣获陕西省科学技术一等奖相关事迹。

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西安新闻网讯(记者 张潇 实习生孙荻菡)“该项目成果具有自主知识产权,打破了国外公司的技术封锁与产品垄断,促进了我国皮革行业及航天技术的发展。”陕西科技大学马建中教授团队完成的“功能型纳米复合薄膜的关键技术及应用”项目,日前获得陕西省科学技术奖一等奖。

多领域均可使用

马建中教授近年来以第一完成人获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖1项、省部级科技一等奖3项、陕西省教学成果特等奖1项。

那么,该团队研发的“功能型纳米复合薄膜”到底是什么呢?马建中教授介绍,该成果历时8年攻关,是以纳米ZnO的微结构调控和表面功能化改性为基础,发明并突破了功能型纳米复合薄膜的关键制备技术,研制开发的系列功能型纳米复合薄膜目前已在皮革、油田领域成功产业化并大批量应用。

原来,该团队所研发的功能型纳米复合薄膜,主要是涂覆在革制品表面,以提高革制品的抗菌性能、防水性透湿性;它类似于女士使用的化妆品,不仅可使革制品美观,还可以赋予革制品特殊的功能性。在油田领域中,功能型纳米复合薄膜主要是用作油田的封堵剂,用该复合薄膜可填充油田开采过程中出现的地面裂缝,避免原油流失,提高原油的开采率。航天领域已进行放大实验,有望使用。此外,该成果还可拓展到纺织、建筑涂料、木器漆、纸张等领域,具有广泛的应用前景。

功能型纳米复合薄膜具有很强的粘附作用,所以也可以涂覆纺织品、建筑物、家具、纸张表面,以提高产品的某项性能。

8年研发“神奇薄膜”

8年科研,攻关不易。马建中教授表示,在研发中确实遇到过一些技术瓶颈。在“抗菌型纳米复合薄膜”的研究过程中,前期所制备复合薄膜的抗菌性较好,但是抗菌持久性较差,将其涂敷于皮革后,革制品在使用过程中其抗菌性能会随着使用时间的延长而降低。为解决这一问题,团队成员进行了大量的市场调研,并查阅国内外相关文献,将新型的纳米抗菌材料ZnO引入到传统皮革涂层材料中,防止皮革涂层滋生细菌、发生霉变,并延长其使用寿命。

在进行“防水透湿双功能纳米复合薄膜”的研究过程,团队成员发现薄膜的防水性和透湿性是个矛盾体,两者往往此消彼长,很难同时提高。马建中说,为解决这一难题,查阅了大量的文献,并反复多次实验,最终通过调控纳米ZnO的形貌、结构,利用中空纳米ZnO的空腔结构和锌离子的配位作用实现了皮革涂层防水性能和透湿性能的同步提升。

市场前景广阔

据介绍,在进行“胶原改性用阻燃型纳米复合油膜”的研究过程中,团队前期所制备的复合油膜对胶原纤维具有良好的润滑性能,但是复合油膜的加入也提高了胶原纤维的易燃性,这就限制了其在高层建筑的内装潢革、飞机和汽车的内装饰革、办公的家具革等领域的应用。针对这一问题,团队成员通过理论调研和实验设计,通过在复合油膜体系中引入纳米材料,实现了胶原纤维阻燃性能的提升,突破了传统胶原纤维使用含卤阻燃剂燃烧时所产生大量烟雾并释放有毒、腐蚀性卤化氢气体,对人体和环境造成严重危害的缺点,新材料燃烧产物对人体无害。

马建中教授告诉记者,目前该系列“膜”已经在广东、山东、浙江等化工企业进行了生产,产品性能突出、成本低廉,受到客户的一致好评,取得了良好的经济效益和社会效益。团队将根据纺织、建筑涂料、木器漆、纸张等产品的性能特点,对功能型纳米复合薄膜进行调整和改进,加快其在其他行业中应用。

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