银河集团9873com拥有总面积为14000余平方米的化学楼和化工楼,并拥有500兆核磁共振仪、扫描电镜仪、X-单晶衍射仪、液质联用仪、气质联用仪(GC-MS)等一批先进的大型教学科研仪器设备,总值达5000余万元,其中10万元以上的大型高档仪器设备48台(套)。学院拥有“理论有机化学与功能分子教育部重点实验室”(独立运行)、“精细聚合物可控制备及功能应用”、“分子构效关系湖南省高校重点实验室”等省部级科研平台和功能材料研究所、应用化学研究所、环境工程研究所和分析测试与研究中心等校级科研机构;拥有1个省级产学研合作基地、1个省级科技创新团队、1个国家级大学生校外实践教学基地、1个省级校企合作人才培养示范基地和1个校级研究生培养创新基地。学院实验中心下设化学基础实验室(湖南省普通高等学校基础课示范实验室、化工与材料国家级实验教学示范中心、中央与地方共建实验室)和7个专业实验室。
工程研究中心针对功能膜材料多样性的特点,结合银河集团9873com在功能膜材料方面的技术优势和积累,围绕分离功能膜、催化功能膜、响应功能膜、印刷功能膜等四个领域开展工程化和产业化研究,形成科技成果产业化的工程化验证环境和对科技成果进行技术经济分析和工程评估的能力,打造与湖南省相关企业紧密结合的功能膜材料及其相关装备的工程化、产业化平台;建设一支精于功能膜材料及其相关装备开发与集成的技术创新团队和工程推广应用队伍;形成不断创新的可持续发展能力,推动湖南省功能膜材料科学发展和国家功能膜开发行业技术进步,提升我国在功能膜材料相关领域的竞争力。
工程研究中心依托单位拥有较为先进的实验、检测、加工设备。根据功能膜材料湖南省工程研究中心主要研究方向和现有实验室特点,首先将对银河集团9873com与研究方向相关的大型仪器设备、主要实验室、设计中心等进行优化重组,按功能分区,相对集中。同时,为保证相关研究工作的顺利进行和实验条件处于国内领先水平,根据需要适时添置一些实验设备、检测与加工设备,进一步提升功能膜材料的设计、研究、开发、加工和工程化能力。四个研发平台的具体情况如下:
(1) 分离功能膜研发平台
平台功能:以目标分子的结构与实际应用性能的关系为基础,探索定向制备目标分子结构的方法,研究选择性分离材料的可控制备技术,为目标产物的分子设计和选择性分离提供理论依据。研究膜分离材料的分子构型与分离性能之间的关系,分析膜分离材料的官能团修饰与分离效果的对应关系,探索膜分离材料的可控制备技术,具体构建膜技术和络合-超滤耦合新技术的交叉理论体系和实际应用基础理论;利用多孔状天然产物固载具有特色功能的无机或有机物质,制备具有选择性吸附功能的杂化材料,分析杂化材料的基本性能以及专一选择性吸附某种分子、离子的特性,探索杂化材料应用于处理工厂、生活废水中重金属离子、染料、有机污染物的高效选择性分离技术;功能化有序多孔材料的设计合成、性能及相关基础理论;新型高分子重金属螯合絮凝剂的设计合成、应用及相关基础理论;功能多孔金属有机框架材料(MOFs)的设计合成以及能源环境相关气体吸附存储、催化等性能研究。
(2)催化功能膜研发平台
平台功能:将膜分离技术与光催化技术进行耦合,即利用膜分离技术的筛分截留作用将水体中的污染物截留在膜的表面,然后利用半导体光催化剂的光催化作用对截留的污染物进行矿化分解。光催化膜耦合技术不但可以实现对污染物的彻底去除,而且可有效缓解膜污染问题。探索光催化剂与膜的牢固结合工艺,这是制备出高效稳定的光催化复合膜大规模工业应用的前提;通过采取一定措施(如掺杂改性、表面量子点敏化、外加偏压、半导体复合以及与其它材料复合)以扩大半导体的光响应范围、提高光生电子的转移速率和减小电子-空穴的复合来获得较强的催化能力,使水中的污染物在通过膜表面的短时间内被截留和光催化分解。根据碳材料在光催化中的应用以及其良好的导电性,设计在光催化复合膜的基底与光催化层么间增加一个导电碳层,制成光电催化功能性分离膜,通过外加低压电场来迫使光生电子向对电极移动,则可有效抑制光生电荷的复合,从而提高污染物的去除效率。
(3) 响应功能膜研发平台
平台功能:针对适应电路板(PCB)钻孔向微小化、致密化的发展需求,研制开发电路板精密制造用关键新型材料-功能衬板。该衬板以功能树脂材料、改性油脂和铝箔等为主要材料,其中功能树脂涂层在辅助PCB钻孔时主要起到吸收钻头热量、润滑钻头、缓冲钻头冲击等多重作用。该涂层由温敏聚氨酯水分散液与聚环氧乙烯、粘结树脂、助剂(含增稠剂、消泡剂、流平剂、乳化剂等)等按照不同的比例混合而制得。研究上述组分比例对最终吸热功能的影响,探索涂层材料表观性能最佳的胶液配比方案和操作工艺条件;选择合适种类的高分子材料共混制备涂层胶液,控制好树脂胶液中各类物质的配伍性以实现涂层树脂与铝箔的粘结力以及涂层表面的平整度;并系统研究吸热与润滑型功能盖板材料对PCB钻孔的孔位精度、孔壁质量、断钻率、钻头磨损等提升作用,具体分析吸热与润滑型功能盖板材料对PCB钻孔质量提升的作用机理。
(4) 印刷功能膜研发平台
平台功能:选用主体填料-生物碳酸钙粉为生物质可再生资源,取代了同类纸张所使用的矿物碳酸钙粉,一方面减少了石灰石、方解石等矿山资源的开采,保护了自然生态环境;另一方面,提高了生物碳酸钙的资源化利用价值,减轻了生物碳酸钙(蛋壳、贝壳等)废弃的环保负担。选用的聚氨酯为易降解高分子材料,比同类产品选用的聚乙烯、聚丙烯等材料的降解性能更好,户外降解周期更短。通过科学设计,利用高分子界面化学原理,经湿法转相制膜技术开发了特种纸产品。该操作过程简便可靠、工艺先进、能耗较低,且设备投资不高、推广容易。同时该技术还赋予特种纸吸声降噪、触感柔和等新颖功能。
工程实验室建设工作将坚持边建设、边研发、边产业化,根据项目工程化、产业化的要求和进度,适时调整基础设施、实验条件、工作环境等方面的建设速度,确保工程研究中心的建设目标和主要任务按期高质量完成。