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高分子湿度传感器

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高分子湿度传感器相关的资讯

  • 常见的温湿度传感器有哪些?
    过去的温湿度传感器都比较简单,而随着技术的成熟,科技的进步,如今温湿度传感器发展也是越来越好。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。 温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。结合目前市场上的传感器类型,即使是温湿度传感器,这一类型的传感器,还会分为很多种类,有很多的类型。当然它们的应用领域也是千差万别的。下面具体来看下湿度传感器的种类都有哪些?温湿度传感器按监测方法分有接触式和非接触式两种接触式: 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。非接触式: 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。温湿度传感器也分分体式和一体式两种,上面介绍了一体式,下面介绍分体式。分体式又温度传感器和湿度传感器组成。温度传感器通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。1:铂热电阻温度传感器铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。2:热电偶温度传感器热电偶是温度测量中常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是便宜的。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成,当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。通过电势的变化来得出相应的温度变化。热电偶是简单和通用的温度传感器,但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。3:热敏电阻由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度高的温度传感器。热敏电阻是用半导体材料, 大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。热敏电阻在两条线上测量的是温度, 有较好的精度,但它比热偶贵, 可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改变造成200Ω的电阻变化。注意10Ω的引线电阻仅造成可忽略的 0.05℃误差。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的,但必须注意防止自热误差。湿度传感器的湿敏元件分为电阻式和电容式 两种。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和形形色色的电子式传感器法。
  • 为什么越来越多人选择工业温湿度传感器?
    温湿度产品在现代的应用非常广泛,机房、工业、农业、仓储等都离不开温湿度管理,特别是在实时记录温湿度变化的工作中较为广泛,温湿度传感器可以根据所记录的数据,对各个不同的领域进行科学有效的分析、管理。随着传感器技术的日渐成熟及社会的发展,信息技术、工业、农业等行业对智能化水平的需求也不断提高,为了提升这些行业使用过程中的智能化,工业级温湿度传感器也越来越被广泛用于各个行业,各行各业对于工业温湿度传感器的使用也越来越规模化。工业温湿度传感器通常使用在对温湿度有高要求的场合,这也就奠定了工业温湿度传感器使用行业的广泛性。工业级温湿度传感器到底好在哪里呢?1 、工业级温湿度传感器能够实现对温湿度更准确的测量及控制,从而起到保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全等作用。2 、工业温湿度传感器可自动报警,当被测量值超过上限报警值时温湿度监控设备会自动报警。除此之外,还可以用手机远程实时查询温湿度值,轻松实现无人值守。3、工业传感器外壳防水、防凝露性能好,能在恶劣环境中正常工作,不受影响。4 、普通温湿度计只能用于测量温湿度,而温湿度监控系统可安装多个工业温湿度传感器并可与各种环境监控系统集成,实现越限短信 /报警等远程控制功能。5 、温湿度监控系统可以实时的知道温湿度的变化,可以让管理人员采取有效的措施,来保证企业的利益。温湿度传感器,产品可广泛应用在各个环境下进行温湿度测量。为了搭配不同环境的温湿度监测,温湿度传感器在配置上提供了不同壳体、功能,让用户有更多的选择。具有长期稳定性好,低漂移性;测量准确度高,互换性强;多种探头组合,方便实用;适应领域广阔,抗腐蚀度高等特点。下面介绍几款工业温湿度传感器:RS-WS-*-2-*壁挂王字壳温湿度传感器为壁挂高防护等级外壳,防护等级 IP65,防雨雪且透气性好。电路采用美国进口工业级微处理器芯片、进口高精度温度传感器,确保产品优异的可靠性、高精度和互换性。本产品采用颗粒烧结探头护套,探头与壳体直接相连外观美观大方。输出信号类型分为RS485和模拟量型,标准的 modbus 协议,支持二次开发。多种类型探头可选,安全可靠, 外观美观, 安装方便;广泛运用在农业大棚、机房仓库、工厂车间、地下管廊等等。RS-WS-N01-9TH管道式温湿度传感器专业应用于管道温湿度测量。采用专门的EMC抗干扰的器件,可经受住强电磁干扰,工业级处理芯片,使用范围宽,采用进口温湿度测量单元,漂移小、准确度高。管道式安装方式,现场安装方便,采用抗干扰电路设计;采用 RS485 信号输出,标准 ModBus-RTU 协议,通信地址、波特率可设置,通信线最长可达 2000 米;设备采用防水外壳设计,探头过滤网采用 25um 高强度不锈钢材料,既能保证气体分子进入又防止粉尘颗粒及水滴进入,可应用于潮湿、高粉尘场合,经久耐用。RS-WS-N01-6 系列温湿度变送记录仪采用大屏液晶显示,具有自动温湿度记录,温湿度上下限双控,限值自由设置,温度湿度凭密码校准,RS485 数据传输等功能。产品采用瑞士进口原装高品质温湿度测量单元,传感器具有测量精度高,抗干扰能力强等特点,保证了产品的优异测量性能。实时显示温湿度数值;监控设备内部实时记录存储,方便随时调取监控数据,也可与我司的监控平台软件进行数据同步;内部集成报警功能模块(蜂鸣器或继电器),可实现高、低温报警和高、低湿报警。广泛应用于冷链物流、食品药品、生物制品、特殊仓储、电子化工、卫生医疗系统、服务器机房和科研实验室等行业的生产车间、实验室、机房、仓库、洁净室等环境,24 小时监测温湿度的数据。如果用在室外那就要考虑设备的防水性,需要防水的话可以考虑壁挂王字壳温湿度传感器。未来的温湿度传感器市场尤其是在消费电子及物联网等领域拥有广阔前景。体积小、功耗小、成本低、集成度高的温湿度传感器的产品,会是温湿度传感器行业中一直追求的。
  • 应对三大挑战 德图湿度传感器的环球之旅
    ■从1996至2001,德图湿度传感器5年全球验证 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境湿度进行测量及控制。对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。但在常规的环境参数中,湿度是最难准确测量的一个参数。湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多,温度是个独立的被测量,而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理&mdash 化学理论分析和计算。 从1996至2001,testo的湿度传感器历时5年,走过世界9大国家权威实验室,接收不同的方式的检测,精度都优于1%RH。德图湿度传感器的环球之旅给各地用户以一流的长期稳定性及卓越的品质保障。高品质温湿度变送器的核心在于高品质的传感器。无论是高湿、腐蚀介质、还是常规的净化室环境,testo都能应对挑战,提供卓越的温湿度解决方案。 ●挑战高湿度&mdash &mdash 为探头创造稳定微环境 在高湿度环境下,此时传统传感器的响应速度会明显变慢,且高湿环境通常会包含一些腐蚀性介质,这些腐蚀性介质危及传感器的使用寿命及稳定性。高湿度环境的测量工作是对测量技术的一个挑战。 针对这个情况,德图提供了一个独特的解决方案:testo 6614。通过加热,可创造一个高度稳定的微环境,从而确保了较快的响应速度,高精度的测量结果及良好的防腐蚀性能。外加一个用来测量实际温度的温度探头,经由微处理器计算,便可得出正确的湿度值。在此之前。高湿环境的长期稳定性与高度精确性二者一直是无法兼得的。 ●挑战腐蚀性介质&mdash &mdash 预警系统和自检测预防式维护 如今,专业的温湿度测量变送器已成为湿度调整链上可靠的连接。Testo的贡献是源于稳定的防结露的testo湿度传感器。然而,如果制程中有腐蚀性介质,传感器不久就会失效,伴随而来的是昂贵的退货(最终产品质量缺陷)和系统停工。 Testo针对以上情况开发出来了testo&ldquo 早期预警湿度探头&rdquo testo 6617。可以连续监测testo湿度传感器受到腐蚀的早期征兆。这样工作人员就可以及早得到警示。在测量错误或中断发生前就及时响应,避免损失。 由于使用了早期预警,系统管理员可以及时处理预警,及早进行探头替换,无需中断测量系统。专家都明白,与&ldquo 早期预警&rdquo 所节省的费用相比,其投资仅是很小的一部分,它确保了系统的长期可用性。 ●挑战漂移&mdash &mdash 完整信号链的全方位校准 在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,电子式湿度传感器会产生老化,精度下降,电子式湿度传感器年漂移量一般都在± 2%左右,甚至更高。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期需重新标定。 德图有着完整信号链的全方位校准,探头校准方式灵活多变,除了现场校准外,因为有数字接口,我们也可对探头进行单独校准。除了单点校准(偏移量)和两点校准(借助于盐瓶或湿度发生器)以外,P2A软件支持各个模拟输出通道的调整。使用高精度的数字万用表,整个测量链路(含数模转换器)可以进行调整。
  • 超灵敏二硫化钼湿度传感器研究获进展
    p   现阶段对二硫化钼湿度传感器的研究主要受制于加工过程本身引入的残胶对材料表面的污染,影响了其对水分子的吸附,从而导致灵敏度不高或响应时间过长等问题。因而,如何得到具有高灵敏、快速响应时间的二硫化钼湿度传感器成为制约其应用的最主要因素。 /p p   针对上述问题,日前,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)纳米物理与器件实验室利用一种新的金剥离方法,加工得到具有干净表面的二硫化钼场效应晶体管,从而实现了对水分子的灵敏响应。该项工作由实验室博士赵静在研究员张广宇的指导下完成。 /p p   据悉,这种加工方法主要是利用二硫化钼与金之间的作用力远大于金与衬底间的作用力,从而可以将多余的二硫化钼样品从衬底上完整地剥离下来,同时保证了用于器件的二硫化钼表面的干净。利用这种方法一方面有效避免了加工过程中经过反应离子刻蚀后表面残胶对器件性能的影响,另一方面大大简化了加工过程,得到了具有超洁净表面的二硫化钼场效应晶体管,其光学、电学性能的显著提高也从另一个方面证明了这种加工方法得到的样品具有更好的性能。 /p p   由于利用这种金剥离方法得到的二硫化钼场效应晶体管具有超洁净的表面,因此能够灵敏感知外界湿度变化,大大提高了二硫化钼湿度传感器的灵敏度。除了具有超高灵敏度外,由于二硫化钼表面没有悬挂键,对水分子的吸附是纯粹的物理吸附,因此器件可以很容易地进行脱吸附,有效缩短了响应时间和恢复时间。除此之外,得益于CVD生长的二硫化钼成膜均匀,可以加工得到一系列具有优异性能的二硫化钼湿度传感器阵列,从而对外界不同湿度的空间分布起到定位作用,用来实时监测外界湿度分布的变化。 /p p   这种基于超洁净表面的二硫化钼样品加工得到的湿度传感器具有灵敏度高、响应时间和恢复时间短、使用寿命长、空间分辨率高等特性,可以广泛应用于未来无接触定位系统及二维材料多功能柔性传感器阵列领域。 /p p /p
  • 科技部重大专项“激光高温湿度传感器研发”启动
    9月19日,国家科技部重大科学仪器设备开发专项——“面向复杂工况的激光高温湿度传感器研制及产业化”项目启动仪式在北京召开。该项目牵头单位——北京航天易联科技发展有限公司项目负责人在启动仪式上宣布:将用两年时间,突破包括湿度大动态范围自适应测量技术在内的4项关键技术、成功研制工作温度在20℃~350℃的激光高温湿度传感器并最终实现产品化和工业化推广应用。 p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/b65a533d-af10-4879-9e93-fcc6b8f4c5f8.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 项目启动会现场 /p p   “激光高温湿度传感器研制及产业化”项目的主要任务是研发面向复杂工况条件的激光高温湿度传感器。该类激光湿度传感器基于TDLAS技术(可调谐半导体激光吸收光谱技术的简称)实现湿度的测量。19日上午举行的启动仪式上,该项目专家组负责人、我国著名激光和非线性光学专家、中科院院士姚建铨言简意赅地介绍了TDLAS技术的基本原理:即基于每种气体存在吸收特定波长光的现象,通过特殊波长的激光光源照射气体,气体吸收使之强度变弱,判断变弱程度计算气体浓度。相比于传统测量方式,在高温环境下使用该技术进行湿度测量,具有无交叉干扰、测量范围大、精度高、实时测量等优势,可实现高温湿度实时监测。该传感器一旦研制成功,可提升我国高温湿度监测水平,提高环保排放测算准确性、工业过程节能减排。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/129a5385-e382-4fc9-9137-e4a0196ea234.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中科院院士姚建铨担任该项目技术专家组组长 /p p   启动仪式上,来自科技部、航天科技集团、北京经济技术开发区、中国航天空气动力技术研究院的相关领导参加了该活动。科技部高技术研究发展中心的专家介绍了项目研制及产业化相关政策并同时表示,开展该仪器专项研制就是要解决我国环保、工业过程控制等多个领域高温湿度准确测量的难题。“高温环境下湿度测量,其准确性直接影响环保领域计算排放总量或工业生产领域过程控制效率。以环保领域为例,工业锅炉排放的污染物浓度测算需要测量烟气湿度。因此,烟气含湿量测量的准确性直接影响排放总量,影响国家环保指标考核。” 高温湿度测量如此重要,但其技术实现的难度却非常大,正因为如此,该项目于今年8月获批科技部重大科学仪器设备开发专项申请。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/1b8a8bca-d7e5-4b8a-9dae-a47cb33ad7d1.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 项目组负责人、北京航天易联科技发展有限公司总经理李刚在汇报项目实施方案 /p p   根据国家重大专项研发的相关要求,此次启动仪式一项重要议题就是由项目牵头单位——北京航天易联科技发展有限公司向技术专家组和用户委员会汇报项目具体实施方案。此前,航天易联已经开展四年 TDLAS技术研发,具备相关基础,并于2016年6月开展高精度TDLAS湿度测量技术的成果评价,技术水平达到国际先进。该公司负责人李刚在汇报中对研究背景、目标、研究内容、技术路线、科研团队及研究基础、预期成果、项目研究周期等做了详尽汇报。据他介绍,项目组将围绕测量环境湿度大、工况干扰因素多(腐蚀气、静电、烟尘、液滴等)、缺乏高温高湿标定技术及恶劣工况下器件可靠性等关键问题,突破湿度大动态范围自适应测量技术、复杂工况多波长测量控制技术及激光器温度电流控制技术,研制工作温度20℃~350℃的激光高温湿度传感器,开展示范应用改进优化,达到烟道气、废气、锅炉汽等高温湿度实时测量的目的,实现最终传感器产品化、产业化。 /p p   来自环境监测、无线电、仪表仪器等相关领域的技术专家组和由电力、环保、航天、石化等行业用户组成的用户委员听取了项目组汇报,审阅论证材料并进行质询,同时针对产品示范应用阶段提出了相关建议。经过项目组答疑,专家组和用户委员会讨论后认为:方案目标准确,内容翔实,技术路线可行,一致同意该方案通过评审,建议尽快组织实施,围绕典型代表性工况开展更具针对性的设计开发、示范应用。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/e5c3f041-6316-4495-ae98-f28eafd252ed.jpg" title=" 4_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 与会嘉宾了解TDLAS产品 /p p   据了解,该项目研发是航天易联与中科院半导体研究所、中科院电工研究所、武汉市天虹仪表有限责任公司的强强联合。北京航天易联科技发展有限公司是航天科技集团公司第十一研究院控股公司,具有四年TDLAS技术研发基础,拥有三款具有自主知识产权产品,承担项目传感器研制和产业化工作 中科院半导体研究所在半导体激光器研发领域一直处于我国领先行列,为本项目研制小型化半导体激光器 中科院电工研究所长期从事电力电子控制研究,擅长信号处理、仪器设计,为本项目开发核心算法和测量技术 武汉市天虹仪表有限责任公司在环保仪器设备领域有近二十年的科研开发经验,为本项目现场测试、示范应用推广提供有力支撑。 /p p   在项目实施方案中,研发团队提出:将在两年时间内,将本项目开发的激光高温湿度传感器应用在便携式烟道气参数测量仪、烟气排放连续监测系统和工业过程气湿度分析仪器中,开展5项示范应用,解决我国环保、工业过程控制等多个领域高温湿度准确测量难题。同时,形成自主知识产权,申请发明专利3项,文章1~3篇,标准1项。完成传感器质量体系文件,技术就绪度达到9级,开展产业化推广,项目完成后三年内实现年销售500套,年销售额2500万。 /p
  • 半导体所研制成功无源/半无源双模无线温湿度传感器
    中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室研究员吴南健团队研制出一种低功耗无源/半无源双模无线温湿度传感器。相关研究成果在传感器领域学术期刊IEEE SENSORS JOURNAL上发表,该论文在2015年2月和3月连续入选为该期刊的前50热点论文。  无线温湿度传感器在高危环境监测、紧急救援、先进物流仓储系统、设备监测、建筑物监测和文物监测等领域具有非常广阔的应用前景,但无线传感器的功耗和成本严重限制了无线传感器网络的大规模应用。在国家自然科学基金和国家科技支撑项目的支持下,课题组研制出一种可与现有商用超高频RFID系统完全兼容的低成本低功耗无源/半无源双模无线温湿度传感器。传感器采用了自主研发的核心芯片,可实现高效率的电磁波能量采集、身份识别、温湿度测量、数据处理和无线通信的功能,传感器的最大工作距离可达6米。该传感器符合ISO18000-6C国际标准,可通过现有商用超高频RFID阅读器进行操作,还可支持扩展多种其他功能的传感器。使用这种传感器有望将无线传感器网络融合至现有的超高频RFID系统中,从而大幅降低无线传感器网络的应用成本,提升无线传感器网络的市场竞争力。
  • 美研制出生物体与电子设备相结合的湿度传感器
    研究人员将真菌孢子与石墨烯量子点结合在一起,制造出了一种极其微小的生物机器人。   &ldquo 这是一个令人着迷的设备,你可以说它是一个传感器,也可以说它是一个类似于机械战警般的生物机器人。&rdquo 美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科研人员日前将真菌所产生的孢子与石墨烯量子点结合在了一起,制造出了一种极其微小的生物机器人。该装置有望用于环境监测、食品安全等领域。相关论文发表在自然出版集团旗下的《科学报告》期刊上。   随着纳米技术的发展,制造出肉眼不可见的微型机器人已经成为一件可能的事情,将生物体与无生命的机器相结合也成为解决问题的一个备选方案。新研制出的这种装置主要由孢子和石墨烯量子点组成,研究人员首先从细菌中提取孢子,再将石墨烯量子点放置在孢子的表面,而后在孢子两侧各贴上一个电极。这样,当孢子周围的湿度下降时,孢子就会收缩,其中的水分会被压出。由于孢子缩小后体积变小,两侧的量子点会紧靠在一起,电极的导电性也会立即发生变化,从而达到了监测湿度的目的。研究人员将这个设备称为&ldquo 纳米电子机器人设备(NERD)&rdquo 。   该研究论文第一作者、伊利诺伊大学芝加哥分校副教授维卡斯· 贝瑞说:&ldquo 在湿度发生改变的那一刻,我们就能立即得到一个清晰准确的反馈。这个反应速度比目前最先进的人造吸水聚合物制成的传感器快10倍以上。而且与人造传感器相比,这种生物传感器在极端低压以及极低湿度下具有更加出色的灵敏度。&rdquo   物理学家组织网近日报道称,目前常见的湿度传感器的灵敏度随着湿度的增加而逐渐增强,而NERD的灵敏度在低湿度情况下反而更加灵敏。这种传感器能够适应各种环境,甚至是真空,这在防腐或食品质量监测领域有重要应用前景。对于运行在太空中的设备而言,这些传感器同样非常重要,因为在这些地方湿度的变化是预示泄漏的一个重要信号。   贝瑞说:&ldquo 这种传感器具有广泛的应用前景,此类研究为人们探索生物体与电子及机械设备的结合提供了一个新的角度。&rdquo
  • 应用案例 | 使用开路传感器系统研究温度和湿度对N2O吸收谱和浓度的影响
    近日,来自山东师范大学物理与电子科学学院的联合研究团队发表了一篇题为Effects of Temperature and Humidity on the Absorption Spectrum and Concentration of N2O Using an Open-Path Sensor System的研究论文。IntroductionSince China’ s proposal of the “carbon peak” and “carbon neutrality” goals, the government and society have attached great importance to the problems of air pollution and global warming. Nitrous oxide (N2O) isamong the six greenhouse gases under the Kyoto Protocol. N2O content is relatively low compared to carbon dioxide (CO2), but its global warming potential is about 310 times that of CO2. In addition, it is destructive to ozone (O3). There are many reasons for the changes in N2O concentrations in the atmosphere, which are partly due to anthropogenic activities, such as the widespread use of fertilizers in agricultural activities. The concentrations of other gases in the atmosphere, as well as the wind speed and direction, are all correlated with changes in N2O concentrations. At the macro level, temperature and humidity are also factors affecting the absorption coefficient of N2O gas. However, relatively few studies have been conducted on the specific effects of temperature and humidity on N2O gas, and analysis has also been lacking on the influence of temperature and humidity on the absorption spectrum and the concentration of N2O. Moreover, some uncertainty and variability remain in the observations of the relationship between N2O gas concentrations and temperature and humidity. The reasons for these discrepancies may be regional differences, differences in observation methods, and imperfections in data, which are all important bases for measuring the N2O concentration in atmospheric, medical, combustion, and agricultural processes. Thus, further research and exploration, combined with additional field observations and modeling experiments, can uncover the mechanism of temperature and humidity on the N2O concentration. Consequently, providing a scientific basis for this concentration is essential for reducing N2O emissions, controlling climate change, and promoting sustainable development and environmental protection. 简介自中国提出“碳峰值”和“碳中和”目标以来,政府和社会对空气污染和全球变暖问题给予了极大关注。N2O是《京都议定书》下的六种温室气体之一。与二氧化碳(CO2)相比,N2O含量相对较低,但其全球变暖潜力约为CO2的310倍。此外,它对臭氧(O3)具有破坏性。大气中N2O浓度的变化有许多原因,部分原因是人类活动造成的,例如在农业活动中广泛使用化肥。大气中其他气体的浓度以及风速和风向都与N2O浓度的变化相关。在宏观水平上,温度和湿度也是影响N2O气体吸收系数的因素。然而,对温度和湿度对N2O气体具体影响的研究相对较少,对温度和湿度对N2O吸收谱和浓度的影响分析也不足。此外,在N2O气体浓度与温度和湿度之间的关系观察中仍存在一些不确定性和变异性。导致这些差异的原因可能是地区差异、观测方法差异以及数据的不完善,这些都是测量大气、医疗、燃烧和农业过程中N2O浓度的重要基础。因此,进一步的研究和探索,结合更多的现场观测和建模实验,可以揭示温度和湿度对N2O浓度的机制。因此,为减少N2O排放、控制气候变化,促进可持续发展和环境保护提供科学依据至关重要。Experimental DetailsSensor SetupBased on WMS technology and an open optical path, an open optical-path detection system for detecting N2O gas in the atmosphere was built. The schematic diagram is shown in Figure 1. The sensor system is composed of a light-source module, photoelectric Remote Sens. 2023, 15, 5390 4 of 11 detection module, and data processing module. The light-source module mainly consists of signal generation, a laser drive, QCL, and an indication light source. To effectively realize the tunable characteristics of laser emission wavelength, we designed the signal generator plate to generate a high-frequency sine wave signal with a frequency of 10 kHz to realize the modulation function and to generate a low-frequency sawtooth wave signal with a frequency of 10 Hz to realize the scanning function. The two signals are superimposed on the laser driver, controls the temperature and central emission wavelength of QCL and converts it into an injection current acting on the detection light source QCL so that the emission wavelength of QCL is in the tunable range of 2203.7–2204.1 cm&minus 1.实验细节传感器设置基于波长调制光谱学(WMS)技术和开路光学路径,建立了一种用于检测大气中N2O气体的开路光学路径检测系统。示意图如图1所示。该传感器系统由光源模块、光电检测模块和数据处理模块组成。光源模块主要包括信号生成、激光驱动、量子级联激光器(QCL)和指示光源。为了有效实现激光发射波长的可调特性,我们设计了信号生成器板,生成频率为10 kHz的高频正弦波信号以实现调制功能,并生成频率为10 Hz的低频锯齿波信号以实现扫描功能。这两个信号叠加在激光驱动器上,控制QCL的温度和中心发射波长,并将其转化为作用于检测光源QCL的注入电流,使QCL的发射波长处于2203.7–2204.1 cm-1的可调范围内。Figure 1. Schematic diagram of N2O open optical sensor system.项目使用的激光驱动器是宁波海尔欣光电科技有限公司的QC750-TouchTM量子级联激光屏显驱动器。&bull 集成电流及温控驱动,功能完备;&bull 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制,大大延长TEC器件的使用寿命;&bull 多种输出安全保护机制,保护QCL使用安全:可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、超温保护、继电器短路输出保护;&bull 大电流软钳制功能,避免误操作大电流损坏激光管;&bull UI界面显示便于用户操作使用及数据观测;&bull 全自主研发,集成度高,性价比高。QC750-TouchTM, Ningbo HealthyPhoton Technology, Co., Ltd.Selection of N2O TransitionsTo achieve effective detection of N2O gas molecules, we need to select the absorption line intensity and the emission central wavelength of the laser. First, combined with the HITRAN-2016 database, the wave number range of 2000–2250 cm&minus 1 was selected to analyze the region of the absorption spectral line intensity of N2O, and then carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), and water (H2O) molecules were simulated and analyzed, as shown in Figure 2. Within this wave number range, the absorption spectra of CO2 were mainly distributed within the 2000–2081 cm&minus 1 range, and the absorption spectra of CO gas were distributed within the 2025–2200 cm&minus 1 wave number range. The absorption spectra of N2O gas were distributed before the 2020 cm&minus 1 wave number range. The absorption spectra of N2O gas molecules were mainly distributed in the 2200–2250 cm&minus 1 wave number range, and they were far from the absorption spectra of water vapor and other gases, reducing interference. At around 2203.7 cm&minus 1 , the absorption spectra ofN2O gas were the strongest. Therefore, we set the position of the N2O absorption line to 2203.7333 cm&minus 1, which was used as the wave number of the QCL emission center. The corresponding spectral line intensity was 7.903 × 10&minus 19 (cm&minus 1 .mol&minus 1 ). The central current and temperature of QCL were set at 330 mA and 36.0 ◦ C, respectively.N2O跃迁的选择为了有效检测N2O气体分子,我们需要选择吸收线强度和激光的发射中心波长。首先,结合HITRAN-2016数据库,选择了2000–2250 cm&minus 1的波数范围,以分析N2O吸收光谱线强度的区域,然后对一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和水(H2O)分子进行了模拟和分析,如图2所示。在这个波数范围内,CO2的吸收光谱主要分布在2000–2081 cm&minus 1范围内,CO气体的吸收光谱分布在2025–2200 cm&minus 1波数范围内。H2O气体的吸收光谱分布在2020 cm&minus 1波数范围之前。N2O气体分子的吸收光谱主要分布在2200–2250 cm&minus 1波数范围内,远离水蒸气和其他气体的吸收光谱,减少了干扰。在2203.7 cm&minus 1左右,N2O气体的吸收光谱最强。因此,我们将N2O吸收线的位置设置为2203.7333 cm&minus 1,用作QCL发射中心的波数。相应的光谱线强度为7.903 × 10&minus 19(cm&minus 1mol&minus 1)。QCL的中心电流和温度分别设置为330 mA和36.0 ℃。Figure 2. The intensity distribution of absorption lines of N2O, CO, CO2, and H2O in the range of 2000–2250 cm&minus 1.ConclusionsIn this study, we investigated the effects of temperature and humidity on the concentration of N2Oand its absorption spectra using an open-path sensor system. By combining theoretical analysis and field monitoring, we first conducted monitoring of N2O in a campus environment, analyzing the effects of temperature on its concentration and absorption spectra. We discovered that the concentration of N2O would increase correspondingly with the increase in temperature. The influence of humidity on N2O concentration was monitored under the condition that the ambient temperature of the laboratory remained unchanged. The concentration of N2O was negatively correlated with humidity. The 2f and 1f signals under different temperature and humidity levels were extracted for analysis. We found that the higher the temperature, the smaller the peak value ofthe 2f and the 1f signals, which accords with the trend of the Gaussian function changing with temperature. Under different humidity conditions, the lower thehumidity, the larger the 2f signal peak the higher the humidity, the smaller the 2f signal. This study is of great significance for analyzing the relationship between N2O and environmental parameters such as temperature and humidity. We hope that our research findings can assist environmental agencies in formulating more effective environmental policies for different environments. In the future, we can use QCL to analyze the relationship between N2Oand other environmental and gas parameters.结论在本研究中,我们利用开路传感器系统研究了温度和湿度对N2O浓度及其吸收光谱的影响。通过理论分析和现场监测相结合,我们首先在校园环境中进行了N2O监测,分析了温度对其浓度和吸收光谱的影响。我们发现随着温度升高,N2O浓度相应增加。在实验室环境中,保持环境温度不变的条件下监测了湿度对N2O浓度的影响。N2O浓度与湿度呈负相关。在不同温度和湿度水平下提取并分析了2f和1f信号。我们发现温度越高,2f和1f信号的峰值越小,这与高斯函数随温度变化的趋势相符。在不同湿度条件下,湿度越低,2f信号峰值越大;湿度越高,2f信号越小。这项研究对分析N2O与温度、湿度等环境参数之间的关系具有重要意义。我们希望我们的研究结果能够协助环境机构为不同环境制定更有效的环境政策。未来,我们可以利用QCL来分析N2O与其他环境和气体参数之间的关系。参考:Effects of Temperature and Humidity on the Absorption Spectrum and Concentration of N2O Using an Open-Path Sensor System, Remote Sens. 2023, 15, 5390.
  • 中科院微电子所在纳米森林柔性湿度传感器及其应用研究方面取得新进展
    近日,中科院微电子所健康电子中心毛海央研究员团队在纳米森林柔性湿度传感器及其非接触人机交互应用研究方面取得重要进展。近年来,人机交互技术因其在物联网中的重要应用而受到广泛关注。具有高灵敏度和快速响应能力的柔性智能传感器因其可将来自人体的各种信号“转换”为机器可以识别的信息并进行非接触传感,被认为在先进人机交互系统的新型控制方法研发中心发挥关键作用。研究团队成功研制出一种柔性透明的高性能湿度传感器。该传感器以纳米森林为湿敏材料,制备工艺简单便捷,具备晶圆级图形化、大批量制备能力。所制备的湿度传感器具有出色的灵敏度、快速响应能力、长期稳定性和良好的机械灵活性。基于湿度传感器的以上优异特性,研究团队进一步实现了该器件的非接触式智能开关应用。基于本研究成果的论文“Wafer-Level, High-Performance, Flexible Sensors based on Organic Nanoforests for Human-Machine Interaction”近期发表在国际著名期刊ACS Applied Materials & Interfaces上(DOI: 10.1021/acsami.3c04953),微电子所博士研究生赵越芳为该文章的第一作者,微电子所毛海央研究员、微电子所先导工艺研发中心周娜高级工程师和长春光机所李绍娟研究员为该文章的共同通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金、广东省重点领域研发计划和中国科学院青促会项目等的支持。除此之外,课题组也开展了纳米森林生化检测传感器ACS Sensors (2020), Sensors and Actuators B: Chemical (2020), Applied Surface Science(2022)、纳米森林热电堆传感器Advanced Functional Materials (2021)、纳米森林皮拉尼传感器IEEE Electron Device Letters(2021)和纳米森林湿度传感器IEEE Electron Device Letters (2021),Microsystems & Nanoengineering (2022) ,相关成果分别发表在传感器领域知名的国际期刊上。图1 纳米森林柔性湿度传感器工作机理及其用于人机交互的示意图图2 纳米森林柔性湿度传感器的非接触式人机界面控制能力。(a) 纳米森林柔性湿度传感器阵列的晶圆级制备。(b)使用纳米森林柔性湿度传感器阵列的运动跟踪示意图。(c-d)非接触式人机交互系统的手势识别与玩具小车控制。
  • 南大团队制备生物匹配的高分子器件,实现重大疾病的早期精准检测
    为什么尽管年度体检结果正常,仍被诊断出患有重大疾病?为什么孕妇在产检中一切正常,仍发生宫内缺氧等疾病导致胎儿死亡?为什么手术后的患者虽然检查结果正常,仍发生感染,造成不可逆的病理损伤甚至死亡?面对这些情况,是否有更有效的方法来提早并准确地检测关键生理指标,以实现对重大疾病的早期精准筛查,从而减少患者的痛苦、身体损害和死亡风险?以妊娠期疾病为例,全球数据显示每年有超过 2000 万例高风险妊娠和大约 260 万例胎儿死亡。其中,宫内缺氧的比例分别高达 38.5%。这些疾病往往可以通过分析羊水中的生化物质异常来提前发现。若能实现对妊娠期羊水中生化物质的实时检测,就有可能在疾病早期进行干预,从而有效保障母婴安全。然而,据了解目前没有能够实时检测羊水生化信息的方法。超声波检测(B 超)主要用于成像诊断,不能直接提供生化物质的相关信息。通过羊膜穿刺术获得的生化数据存在明显的时间滞后,并且频繁进行羊膜穿刺术可能导致羊膜破裂,增加流产风险。实现生化信息的实时检测和疾病的早期诊断,面临一个关键难题是:如何构建与生物组织相匹配的植入式传感器?传感器与生物组织的不匹配:一方面导致植入后对生物组织造成严重创伤;另一方面器件-组织的界面不稳定,也降低了传感器的灵敏度和稳定性,使器件记录的信号退化,器件失效,无法实现对生理信号精准、实时和长期稳定的检测[1-2]。针对这一难题,南京大学张晔教授和团队通过模仿细胞外基质,设计制备生物界面高度匹配的高分子凝胶涂层,创建了一种界面稳定性高的高分子纤维传感器,它能够实现对体内生化物质的实时且准确的检测(图 1)[3]。这种高分子传感器在植入后能与羊膜组织快速粘附,促进羊膜再生,并实现均匀的应力分布,维持羊水环境的稳定。(来源:Adv. Mater. 2024, 36, 2307726)高分子传感器能够将检测到的生化信号转化为电信号,无线传输至终端设备,实现对生化物质的持续且实时检测。在急性缺氧等紧急情况下,该传感器能迅速识别乳酸等关键生理指标的异常变化,并发出早期预警信号,以便及时治疗。这一早期检测预警系统显著提高了胎鼠的存活率,达到 95%,接近于未受疾病影响的胎鼠存活率。相比之下,在没有传感器预警的情况下,在缺氧发生 1 小时后,胎鼠的存活率仅为 13.3%,且会造成存活幼鼠脑部神经元活性的显著下降和大脑发育的不可逆损伤。因此,该高分子传感器在改善胎儿存活率和发育质量方面具有重要的价值。生物匹配的高分子传感器还可以与医用外科导管集成[4]。医用外科导管在医学领域具有广泛应用,通常用于药物输送和术后引流。然而,导管-组织界面处引发的感染是一个常见问题,这可能导致不可逆的病理损伤、认知行为异常,甚至增加死亡风险,局部温度升高为发生感染的显著特征。为应对这一挑战,课题组设计并构建了一种能够实时感应温度的高分子水凝胶涂层,这种涂层被原位涂覆在医用外科导管的表面,能够有效检测颅脑、腹腔和尿道等多个植入部位的感染状况(图 2)。该水凝胶涂层具有高达 2.90%℃–1 的电阻温度系数,在可植入温度感应设备中表现出领先的传感性能。在脑部感染疾病模型的中,该传感器能够实时准确地检测到异常的局部温度变化,并及时进行感染的干预治疗。这大大提高了个体的存活率,即从 60% 提升至 90%。未来,这种水凝胶传感涂层还有潜力扩展集成多种生理信号的检测功能,这对于个性化的预防和诊断等临床应用将具有重要意义。(来源:Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2310260)在发展植入式电子器件的过程中,另一个关键挑战是如何构建满足特定应用需求的能源供给系统,即电池。电池是植入式电子器件的“心脏”,它为器件提供必要的能源,确保传感等功能的正常运行。这些电池需要满足若干关键要求,包括优良的生物安全性、高能量密度、稳定的输出电压、小尺寸以及高集成度。然而,现有的商用植入式电池面临诸多限制。它们通常使用具有毒性的有机电解液,这增加了安全风险。同时,为了防止泄漏,这些电池需要严格的封装,导致它们呈现出刚性的形态,其力学性能与软组织不匹配。此外,这些电池的能量密度较低,体积较大,难以有效满足植入式电子器件的应用要求。为了解决这一核心难题,该课题组研发了一系列与生物环境高度匹配的可植入高分子化学电池[5-10]。这些电池经过精心设计,不仅在力学性能上与软组织高度兼容,而且在生物体内的多个部位都能稳定运行。其最大的亮点是能量密度极高,达到了 2517WhL–1,是目前植入式电池的最高记录[9]。电池的体积可以做到极小,仅为 0.015mm3。即使在放大 400 倍的情况下,性能仍能基本保持不变。此外,可以与生物组织之间能形成良好的界面接触,有效降低异物反应,展现出优异的生物相容性。这些特点使得高分子化学电池在植入式医疗设备领域具有重要的应用价值,尤其是在满足小型化、高效能和生物兼容性方面的严苛要求上。图 | 3. 集成了电池的神经导管促进受损神经的再生。(来源:Adv. Mater. 2023, 35, 2302997)得益于电池在高能量密度和生物安全性方面的显著优势,它可以与各种医疗器件实现高度集成。例如,这种体积小巧、重量轻的电池可以与聚丙烯酰胺水凝胶应变传感器结合使用,直接贴附在胃表面,检测胃的蠕动活动。这种集成方案有效排除了导线可能引起的感染和导线断裂导致的设备故障风险。此外,这种电池还可以集成在神经导管上,从而在促进神经修复和再生方面发挥重要作用(图 3)。长截段外周神经损伤的修复是临床上的一大挑战,传统的自体神经移植方法虽然有效,但来源有限,且患者需要承受二次手术的风险。该团队的高分子化学电池能够紧密包裹受损的柔软神经[10],在神经导管中提供原位精准的电刺激,从而促进雪旺细胞的增殖和神经生长因子的表达,实现了长段受损外周神经的修复再生。治疗效果可与自体神经移植的“金标准”相当,同时避免了自体神经移植所带来的风险。图 | 张晔(来源:张晔)另据悉,张晔的研究兴趣源自于亲身经历亲人的疾病。在面对患者的痛苦的时候,她深切体会到精准检测诊断和高效治疗的重要性。因此,她和团队想把最好的材料、器件和技术应用在临床。未来,其将继续致力于高分子生物器件的研发工作。目前,课题组的研究重点之一是高分子传感器,它能够实时准确地检测生理信号,实现重大疾病的早期检测和预警,从而提高患者的存活率和生活质量。另一方面,他们开发的高分子电池不仅能有效为生物医疗器件供电,还有潜力用于治疗周围神经损伤,还可能应用于其他神经疾病,如癫痫等。总之,他们希望通过这些创新研究能为现代医学贡献新的技术手段,产生积极的临床影响,并能显著提升患者的生活质量。
  • 高分子表征技术专题——流变技术在高分子表征中的应用:如何正确地进行剪切流变测试
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意! 原文链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20230《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304流变技术在高分子表征中的应用:如何正确地进行剪切流变测试刘双 1,2 ,曹晓 1,2 ,张嘉琪 1,2 ,韩迎春 1,2 ,赵欣悦 1,2 ,陈全 1,2 1.中国科学院机构长春应用化学研究所 高分子物理与化学国家重点实验室 长春 1300222.中国科学技术大学应用化学与工程学院 合肥 230026作者简介: 陈全,男,1981年生. 中国科学院长春应用化学研究所研究员. 本科和硕士毕业于上海交通大学,2011年在日本京都大学取得工学博士学位,之后赴美国宾州州立大学继续博士后深造. 于2015年回国成立独立课题组,同年当选中国流变学学会专业委员会委员;于2016年获美国TA公司授予的Distinguished Young Rheologist Award (2~3人/年),同年入选2016年中组部QR计划青年项目;于2017年获基金委优青项目资助;于2019年入选中国化学会高分子学科委员会委员,同年获得日本流变学会奖励赏(1~2人/年),目前担任《Nihon Reoroji Gakkaishi》(日本流变学会志)和《高分子学报》编委 通讯作者: 陈全, E-mail: qchen@ciac.ac.cn摘要: 流变学是高分子加工和应用的重要基础,流变学表征对于深入理解高分子流动行为非常重要,获取的流变参数可用于指导高分子加工. 本文首先总结了剪切流变测试中的基本假设:(1)设置的应变施加在样品上,(2)应力来源于样品自身的响应和(3)施加的流场为纯粹的剪切流场;之后具体阐述了这些假设失效的情形和所导致的常见的实验错误;最后,通过结合一些实验实例具体说明如何培养良好的测试习惯和获得可靠的测试结果.关键词: 流变学 / 剪切流场 / 剪切流变测试 目录1. 流场分类2. 剪切旋转流变仪概述2.1 测试原理2.2 测试模式3. 旋转流变仪测试中的常见问题3.1 测试过程的基本假设和常见问题概述3.1.1 输入(输出)应变为施加在样品上的应变3.1.2 流场为简单的剪切流场3.1.3 输入(输出)应力为样品的黏弹响应3.2 测试中常见问题I:仪器和夹具柔量3.3 测试中常见问题II:仪器和夹具惯量的影响3.4 测试中常见问题III:样品自身惯量的影响3.5 测试中常见问题IV:二次流的影响3.5.1 同轴圆筒夹具二次流边界条件3.5.2 锥板和平板夹具二次流边界条件3.6 测试中常见问题V:样品表面张力3.6.1 样品的各向对称性3.6.2 样品本身表面张力大小3.6.3 大分子聚集3.7 测试中常见问题VI: 测试习惯3.7.1 样品的制备:干燥和挥发问题3.7.2 确定样品的热稳定性3.7.3 样品体系是否达到平衡态3.7.4 夹具热膨胀对测试的影响3.7.5 夹具不平行和不同轴对测试的影响4. 结论与展望参考文献流变学是研究材料形变和流动(连续形变)的科学,其重要性已在学术界和工业界得到了广泛的认可. 流变仪是研究材料流变性能的仪器,利用流变仪进行流变测试已成为食品、化妆品、涂料、高分子材料等行业的重要表征和研究手段[1~8].本文从流变测试的角度,详细介绍了流场的分类和旋转流变仪测试的基本原理和测试技巧,重点阐述了剪切流变学测试中的基本假设和这些假设在特定的条件下失效的情况. 最后,通过结合具体的实验测试实例,详细地阐述了如何避免流变测试中的错误和不良测试习惯. 笔者希望本文能够对流变学测试人员有一定的帮助和启发,找到获得更可靠和准确的实验测试结果的有效途径.1. 流场分类高分子加工过程中的流场往往非常复杂,例如:在共混与挤出的工艺里,占主导的流场是剪切流场;在吹塑和纺丝等工艺里,占主导的流场是拉伸流场. 更多加工过程中,用到的流场是剪切与拉伸等流场的复合流场[9~12].在流变学测试中,为了得到更明确的测试结果,往往选择比较单一和纯粹的流场,如剪切或者单轴拉伸流场(此后简称“拉伸流场”). 流变仪的设计往往需要实现特定的流场,并表征材料在该特定流场下的响应. 虽然剪切流场和拉伸流场在高分子加工中同等重要,高分子流变学的测试研究却呈现了一边倒的局面:目前大量常用的商用流变仪,如应力和应变控制型的旋转流变仪、转矩流变仪、毛细管流变仪的设计基础都是针对剪切流场的(利用这些仪器仅可进行比较粗略的拉伸流变测试,例如在旋转流变仪的基础上添加如Sentmanat Extensional Rheometer在内的附件测量拉伸黏度[13]或者利用毛细管流变仪的入口效应来估算拉伸黏度.),而针对拉伸流场的拉伸流变仪则比较稀缺.剪切和拉伸流场自身的区别是造成以上局面的主要原因. 图1中分别展示了剪切和拉伸2种形变[14]. 施加剪切形变时(图1上),力位于样品顶部,力的方向与上表面平行,该应力会造成样品的剪切形变,而连续的剪切形变则称为剪切流动. 剪切流动的特点是,底部速度为0(不考虑滑移),顶部速度最大,速度梯度的方向与速度的方向垂直. 而施加拉伸形变时(图1下),力位于样品右侧,力的方向与右侧面垂直,该应力会造成样品拉伸形变. 同样,连续的拉伸形变称为拉伸流动. 拉伸流动的特点是,样品左侧固定,速度为0,右侧拉伸速度最大,因此速度梯度的方向与速度方向平行. 施加剪切流场时,剪切速率等于上表面的绝对速率除以两板间的距离. 在旋转流变仪中,使用匀速转动的锥板或者同轴圆筒即可实现单一的剪切流场. 然而,拉伸速率的大小等于右侧表面绝对速率除以样品的长度. 在拉伸过程中,样品越拉越长,因此右侧面的速度需要越来越大,方可实现稳定的拉伸流场. 假设t时刻样品的长度为L,则此时的拉伸速率等于[15]:图 1Figure 1. Illustration of two representative modes of deformation: the simple shear for which the direction of velocity gradient is perpendicular to that of velocity, and the uniaxial elongation for which the direction of velocity gradient is parallel to that of velocity. (Reprinted with permission from Ref.[14] Copyright (2012) Elsevier)将式(1)进行积分可以得到L(t)=L0exp(ε˙t),表明样品的长度正比于时间的幂律函数. 为了实现稳定的拉伸流场,实验中右侧面速度随时间呈指数增长,因此拉伸流场相较剪切流场更难以实现,这就是造成拉伸流变仪器较为稀缺的主要原因.有人要问,为什么需要测试2种典型流场,我们能从剪切实验的结果来推导其拉伸的行为吗?对于线性流变的行为,答案是肯定的. 即当体系位于平衡态附近,施加微弱的扰动时,拉伸黏度ηE,0与剪切黏度η0存在着简单的正比关系ηE,0=3η0=3∫0tG(t′)dt′,其中G(t)为线性剪切模量相对于时间的函数[16,17]. 该正比关系由Trouton在牛顿流体中发现,被称作Trouton比[18]. 然而,对于流场较强的非线性的流变测试,无法从剪切流变行为直接推导拉伸流变行为,或反之,从拉伸流变行为推导剪切流变行为,主要原因是,剪切与拉伸测试不同流场下的应力张量的不同分量:如在图1中可见,剪切测试中主要测量上板作用力Fs,其除以上板面积可得到剪切条件下应力张量σ的xy分量,而拉伸测试中主要测量右侧力FE,其除以右侧面面积主要得到拉伸条件下应力张量的xx分量.2. 剪切旋转流变仪概述本文重点介绍剪切流变测试中的仪器原理和测试技巧(笔者计划在后续文章介绍拉伸测试的原理和技巧). 目前商业的用于剪切测试的流变仪为旋转流变仪和毛细管流变仪. 本小节主要围绕旋转流变仪展开介绍. 旋转流变仪主要分为应力控制型和应变控制型2种. 应力控制型旋转流变仪一般使用组合式马达传感器(combined motor transducer,CMT),即驱动马达和应力传感器集成在一端,也被简称为“单头”设计;应变控制型的流变仪一般使用分离的马达和传感器(separate motor transducer,SMT),即驱动马达和应力传感器分别集成在上下两端,简称为“双头”设计,这2种设计的主要区别在于:“单头”设计更为简单,仪器容易保养和维护,但是夹具和仪器的惯量、马达内部的摩擦力容易对应力的测试结果造成影响,需要对仪器定期进行校正;“双头”的设计更为复杂,仪器操作步骤较多,需要更专业的仪器培训和仪器维护来防止操作不当带来的仪器损害,但是由于其马达和应力传感器分离的优势,可以更准确地进行应变和应变速率控制模式的测量,“双头”的流变仪的测试范围更宽,可以在更高的频率和更低的扭矩下得到准确的测试结果.下面我们将从旋转流变仪的测试原理(2.1节)和测试模式(2.2节)两个方面分别对于剪切流变测试进行简单的概述,这部分内容对于“单头”或者“双头”流变仪同样适用. 之后,我们会结合具体例子详细地介绍流变仪测试中需要注意的问题,部分内容会涉及“单头”和“双头”流变仪的区别. 对于流变测试比较熟悉的读者可以跳过2.1和2.2小节,直接阅读第3节.2.1 测试原理对于旋转流变仪,无论是应力控制还是应变控制模式,应变γ和应变速率γ˙均分别通过电机马达旋转的角位移θθ和角速率Ω转换得到,而应力均通过扭矩T (T=R×F,其中F为力,R为力臂)转化得到,上式中Kγ和Kσ分别为应变因子和应力因子,由测试夹具的类型、大小、间距等夹具的几何因子决定,而流变学测得的所有流变学参量,如剪切模量,黏度等都是应力应变的函数. 因此, 可以从原始测量的角位移θθ、角速率ΩΩ、扭矩T和应变因子Kγ、应力因子Kσ计算得到:剪切流变测试中通常用到的夹具为平行板、锥板和同轴圆筒3种,其基本结构、流场特征,应变和应力因子(Kγ和Kσ)总结在图2中.图 2Figure 2. Geometry and parameters Kγ and Kσ of parallel-plate, cone-and-plate and Couette fixtures平行板、锥板和同轴圆筒三者基本结构的特点也决定了其使用场合不同,具体总结如下:(1)平行板夹具具有剪切流场分布不均一的特点,施加应变时,其圆心处剪切应变为0,最外侧剪切应变最大,应变沿半径方向线性增加;平行板夹具的优点是制样和上样都很方便,但由于其内部流场不均一的特点,平行板夹具一般只用于线性流变测试. 但是,对于一些特殊的实验需求,选择平板进行剪切实验具有一定的优越性. 例如,可以利用平板间剪切速率随半径线性增加的特性,研究不同剪切速率下的流动诱导结晶行为[19,20]. (2)锥板夹具相对于平行板夹具具有内部剪切流场均一的特性,但其制样和上样相对于平行板要复杂,特别是难以流动的样品上样比较困难,因此一般仅在非线性流变测试时选择. 此外,需要注意的是, 为了避免测试时锥板和其对面板直接接触,通常在锥面顶点处截去一小段锥尖,使用锥板测试时,设定的夹具间距即被截去的锥尖高度. (3)同轴圆筒夹具相对于平行板和锥板通常需要使用更多的样品,但是由于其具有较平行板和锥板更大的夹具/样品接触面积和测试力臂(介于样品内径R1和外径R2之间),使用其测试可得到更高的扭矩,因此,其可用于测试更低黏度的样品.2.2 测试模式仪器测试的基本原理通常是对样品施加一个扰动或者刺激并记录其响应. 在旋转流变仪的测试中,通常对样品施加应变并记录应力响应,或反之,施加应力并记录应变的响应. 根据施加应变或应力随着时间的变化情况,流变测试通常可以分为稳态、瞬态、动态3种测试模式(如图3),总结如下:图 3Figure 3. The different responses of Newtonian fluid, Hookean solid, and viscoelastic materials to the imposed steady flow (stress growth, transient or steady mode that depends on the focus), step strain (stress relaxation, transient mode), step stress (creep and recovery, transient mode) and small amplitude oscillatory shear (SAOS, dynamic mode).(1)稳态测试模式通常测试样品在外加流场达到稳定状态下的响应. 通常,达到稳定的状态需要一定的时间,如果测试关注的是体系达到稳态过程,其测试模式一般称作瞬态模式,而如果测试关注的是体系达到稳态之后的过程,则测试模式为稳态模式. 通常仪器的软件内置了一些检验样品是否达到稳态的标准,如剪切速率扫描测试的过程中,仪器会记录应力的变化,当其测试应力在一定的时间内稳定后,仪器才会记录此时的应力. 剪切条件下,牛顿流体通常可以瞬间达到稳态流动,黏弹体通常需要一定的时间达到稳态流动,而胡克固体通常应力随应变增加,在结构不破坏的前提下无法达到稳态流动. (2)瞬态测试模式通常指从一个状态瞬间变化到另一个状态的过程,如施加阶跃应变(应变控制模式)、阶跃应力(应力控制模式)或者阶跃剪切速率等. 其中最典型的测试就是,施加一个固定应变,记录应力随时间变化的应力松弛(stress relaxation)测试,施加或撤销一个固定的应力,记录应变随时间变化的蠕变和回复(creep and recovery)测试,或者施加一个阶跃剪切速率,记录瞬态黏度随时间变化的应力增长测试(stress growth). 这些测试的共性是关注样品在一个特定刺激下的转变过程. 以阶跃应变为例,迅速施加应变后,牛顿流体的应力可迅速松弛,胡克固体的应力达到一个恒定值无法松弛,而黏弹体的应力需要经过一定的时间松弛,这个时间通常反映黏弹体系在应变下结构重整的特征时间. (3)动态测试模式是施加一个交变的应变或者应力,如正弦变化的交变应变或者应力,并记录响应. 以施加正弦应变的测试为例,由于测试的频率和应变大小均可调整,因此,测试有很大的参数空间. 通常,小应变下,体系结构仅稍微偏离无扰状态,应力响应的信号也是正弦波,该测试通常被称作小振幅振荡剪切(small amplitude oscillatory shear,简称SAOS). 对于胡克固体,应力的相位与应变相位相同;而对于牛顿流体,则应力的相位与应变速率(应变对时间的导数)的相位相同,与应变相位差π/2;对于黏弹体,应力的相位与应变的相位在0~π/2之间. 当应变较大时,体系的结构严重偏离无扰状态且随时间改变,此时的应力响应通常不是正弦波,该测试通常被称作大振幅振荡剪切(large amplitude oscillatory shear,简称LAOS). 需要指出的是,一些仪器软件会用正弦波来拟合非正弦的应力结果得到包括模量在内的测量结果,此时对于结果的解读需要非常小心. 因此,一般的测试过程中建议打开仪器的应力记录来观察测量应力波的波形,并据此判定测试的线性/非线性.3. 旋转流变仪测试中的常见问题3.1 测试过程的基本假设和常见问题概述上文提到,旋转流变仪的原始测量的角位移θ和扭矩T可转化为应变和应力. 然而,测量的应变和应力是否就是施加在样品上的真实的应变和应力呢?这显然是流变测试中最关键的问题. 需要指出的是,旋转流变仪的测试结果是建立在3个基本假设上面的:(1) 应变作用在样品上;(2) 应力为样品自身的响应;(3) 流场为简单剪切流场. 这些假设都是会在一定的测试条件下失效,从而导致测试结果不可靠. 接下来我们将详细地介绍这些假设条件分别在什么测试情况下失效.,则样品上的实际角位移θeff小于施加的角位移θ(=θslip+θeff). 对于平行板样品,由于应变参数K
  • 围观!2021年度中国化学会高分子奖项评选结果揭晓
    按照中国化学会“高分子基础研究王葆仁奖”、“高分子科学创新奖”、“高分子青年学者奖”的实施条例,中国化学会高分子学科委员会于2021年第三季度,开展了2021年度中国化学会高分子奖项的评选活动。评选结果如下:一、中国化学会高分子基础研究王葆仁奖(一名)孙俊奇吉林大学获奖文章:基于聚合物复合物的自修复与可修复聚合物材料高分子学报,2020,8,791-803。个人简介:孙俊奇,吉林大学化学学院、超分子结构与材料国家重点实验室教授,国家杰出青年科学基金获得者。1992-1996年就读吉林大学化学系,并获得高分子科学与工程学士学位。2001年于吉林大学获得理学博士学位,期间在德国慕尼黑大学技术物理系进行了1年的博士联合培养。2002年-2003年在日本理化学研究所从事博士后研究。2003年9月受聘吉林大学教授、博士生导师,2010年受聘吉林大学“唐敖庆特聘教授”。入选2015年度科技部中青年科技创新领军人才和2018年度国家“万人计划”领军人才,2020年入选中国化学会会士,2003全国优秀博士论文获得者,并荣获中国化学会青年化学奖(2007年)和第十届中国化学会-巴斯夫公司青年知识创新奖(2019年)。2020年担任美国化学会Langmuir 杂志副主编。主要研究方向为具有修复、循环利用与降解性能的超分子聚合物材料。 二、中国化学会高分子科学创新奖(五名)中国化学会高分子科学创新奖,下设“中国化学会高分子科学邀请报告荣誉奖”和“中国化学会高分子科学创新论文奖”。1. 中国化学会高分子科学邀请报告荣誉奖(一名)李志波青岛科技大学获奖文章:有机磷腈碱催化环内酯开环聚合制备可降解聚酯研究进展高分子学报,2020,8,777−790。个人简介:李志波,青岛科技大学教授、博士生导师。1998年、2001年中国科学技术大学获学士和硕士学位,2006年美国明尼苏达大学化学系获博士学位,然后在UCLA生物工程系做博士后研究,2008年到中科院化学所工作,2015年到青岛科技大学工作至今。2012 年获国家杰出青年基金支持,2015年获山东省泰山学者优势学科团队领军人才支持并入选国家百千万人才工程,2016年获批“享受国务院颁发政府特殊津贴”人员,2018年入选英国皇家化学会会士和科技部创新领军人才计划,2019年入选第四批国家“万人计划”。作为第一完成人获得山东省自然科学二等奖1项,发表SCI论文230余篇。目前担任Chinese Journal of Polymer Science和Polymer Chemistry副主编;任第30届中国化学会高分子学科委员会委员,第30届中国化学会副秘书长、理事。主要从事可降解高分子的可控合成、结构与性质表征以及相关应用研究。 2. 中国化学会高分子科学创新论文奖(四名)顾军渭西北工业大学获奖文章:Thermally Conductive and Insulating Epoxy Composites by Synchronously Incorporating Si-sol Functionalized Glass Fibers and Boron Nitride FillersChinese Journal of Polymer Science,2020,7,730-739.个人简介:顾军渭,西北工业大学化学与化工学院教授、博士生导师,英国皇家化学会会士。2002~2010年在西北工业大学获高分子材料与工程学士,材料学硕士、博士学位,2011年加入西北工业大学。主要从事导热高分子及其复合材料研究。发展了基于液晶基元、多重氢键和拓扑结构设计合成本征高导热高分子基体的新策略;开发了“原位聚合-静电纺丝-高温模压”法等制备导热高分子复合材料的新方法;提出并建立了各向异性高分子复合材料的导热模型和经验方程,开发了表征界面热障及其界面处声子散射的新方法。获2020年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)技术发明二等奖(排名2/6)、中国复合材料学会青年科学家奖等学术奖励。陈昶乐中国科学技术大学获奖文章:A Phenol-containing α-Diimine Ligand for Nickel- and Palladium-Catalyzed Ethylene PolymerizationChinese Journal of Polymer Science,2019,10,974-980个人简介:陈昶乐,现为中国科技大学化学与材料科学学院教授。2005年获得中国科技大学学士学位, 2010年获得美国芝加哥大学博士学位。在美国西北大学进行博士后研究之后,2011年7月起在美国塞拉尼斯公司担任Scientist II,2013年初到中国科技大学工作。陈昶乐博士已在Nat. Rev. Chem., Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed.等国际期刊上作为通讯作者发表SCI论文100余篇。申请专利60余项,其中43项授权。陈昶乐博士于2012年入选“国家杰出人才计划”,于2015年获得国家自然科学基金优秀青年基金,于2016年获得日本高分子学会“International Leading Young Scientist Award”,以及中国化学会青年化学奖;于2019年获得高分子成型加工及其产业发展“新锐创新奖”,入选中国青年化学家元素代言人(镍元素) ,于2020年获得IUPAC Young Polymer Scientist Award;于2020年入选国家杰出青年科学基金。彭慧胜复旦大学获奖文章:One-step Production of Continuous Supercapacitor Fibers for a Flexible Power TextileChinese Journal of Polymer Science,2019,8,737-743.个人简介:彭慧胜,复旦大学高分子科学系教授和系主任。他1999年获得东华大学高分子材料专业学士学位,2003年获得复旦大学高分子化学与物理专业硕士学位,2006年获得美国Tulane大学化学工程与生物分子工程专业博士学位,博士毕业后在美国Los Alamos国家实验室从事研究工作,2008年回到复旦大学先进材料实验室和高分子科学系工作至今。他主要在高分子纤维器件领域开展研究,在Nature等学术期刊上发表了300多篇论文,出版了2部关于高分子纤维器件的专著;获授权国内外发明专利79项,其中36项实现了转让转化;与一批中外企业合作,开发出系列纤维器件方向产品。作为第一完成人,获得国家自然科学二等奖。许华平清华大学获奖文章:含硫/硒动态共价键强弱的测定高分子学报,2020,2,205-213.个人简介:许华平,清华大学化学系教授。本科和博士均就读于吉林大学化学学院,导师为张希院士。2004年至2005年,在比利时鲁汶大学交流学习一年。2006年至2008年在荷兰Twente大学从事博士后研究。2008年后在清华大学化学系工作,2014年起为清华大学化学系教授。2011年获得“中国化学会青年化学奖”。2014年获国家自然科学基金委“杰出青年科学基金”资助。入选中组部“万人计划”青年拔尖人才和“万人计划”领军人才。2017年起担任美国化学会ACS Biomaterials Science & Engineering副主编。主要从事动态响应含硒/碲高分子的研究。三、中国化学会高分子青年学者奖(九名)雷霆北京大学获奖文章:共轭高分子的多级组装高分子学报,2019, 50(1), 1-12.个人简介:雷霆,北京大学材料科学与工程学院研究员,博士生导师。于2008年和2013年在北京大学化学与分子工程学院获得学士和博士学位;2013-2018年在斯坦福大学化工系从事博士后研究。2018年3月加入北京大学担任课题组长开展科研工作。自独立工作以来,主要致力于有机高分子功能材料和柔性器件的研究,通过发展新型有机高分子半导体材料和离子电子混合导体材料,实现了有机高分子功能材料在有机热电器件和生物传感领域的应用,为发展高性能柔性生物电子器件提供了新材料和新方法。曾获得菁青化学新锐奖、北京市科技进步二等奖(排名第三)、教育部自然科学一等奖(排名第四)等。胡蓉蓉华南理工大学获奖文章:Aggregation-induced Emission-active Hyperbranched Poly(tetrahydro -pyrimidine)s Synthesized from Multicomponent Tandem PolymerizationChinese Journal of Polymer Science,2019, 37(4), 428-436.个人简介:胡蓉蓉,华南理工大学材料科学与工程学院教授、博士生导师。2007年于北京大学化学与分子工程学院获得学士学位;2011年于香港科技大学化学系获得博士学位;之后在香港科技大学化学系任研究助理;2014年加入华南理工大学开展科研工作。主要致力于高分子合成方法学研究,通过结合有机化学和高分子化学,发展了系列多组分聚合新反应,并合成了系列功能高分子材料,包括开发了炔的多组分聚合,合成了结构新颖、功能独特、富含杂原子的聚合物;提出了多组分串联聚合策略,高效构筑了序列可控高分子和聚芳杂环等;发展了单质硫的无催化多组分聚合,实现室温下从工业硫磺向含硫功能高分子的一步转化。获国家自然科学优秀青年科学基金和中国科协青年人才托举工程等项目资助,任Polymer Chemistry期刊副主编,获2019年中国化学会青年化学奖。王占华四川大学获奖文章:含双重动态键的可重加工及室温自修复聚氨酯弹性体高分子学报,2019, 50(5), 527-534.个人简介:王占华,四川大学副研究员,博士生导师。2002年-2011年就读于吉林大学化学学院,分别取得本科和博士学位,2012年-2016在美国南密西西比大学、克莱门森大学及荷兰瓦赫宁根大学从事博士后研究,2016年7月加入四川大学任副研究员开展研究工作,主要研究方向为动态高分子及其复合材料。发现了基于伯胺的脲键在大分子网络中的动态特征并发展了系列可自修复、重加工、降解回收的热固性聚脲及其复合材料。入选四川省天府峨眉计划特聘专家、四川省学术技术带头人后备人选及四川大学百人计划学者,博士论文提名2013年全国百篇优秀博士论文。张先宏北京化工大学获奖文章:Preparation of Ultralow Molecular Weight Poly(vinyl chloride) with Submicrometer Particles via Precipitation PolymerizationChinese Journal of Polymer Science,2019, 37(7), 646-653.个人简介:张先宏,北京化工大学材料科学与工程学院副教授。本科及博士毕业于北京化工大学材料科学与工程学院,2016-2018年,在北京化工大学化学与工程学院从事师资博士后研究工作。科研工作主要从事高性能聚合物材料的合成制备与应用开发,通过新型单体的结构设计与功能集成,进行聚合物材料的合成制备与性能调控。发展的氯乙烯沉淀聚合技术,为开发高性能和高附加值的聚氯乙烯系列产品具有重要的意义。王淑萌中国科学院长春应用化学研究所获奖文章:基于咔唑和3,3′-二甲基二苯醚共聚物主链的红光热活化延迟荧光聚合物的合成与表征高分子学报,2019, 50(7), 685-694.个人简介:王淑萌,中国科学院长春应用化学研究所副研究员。2010年于山东大学材料科学与工程学院获得理学学士学位,2016年于中国科学院大学获得理学博士学位,之后在中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室开展研究工作。主要致力于有机高分子印刷显示材料与器件的研究开发,发展了主链扭曲结构和主链非共轭结构两类高分子热活化延迟荧光材料的构建策略,开发出多层结构器件、无额外能量损失器件和激基复合物主体器件等高性能溶液加工器件结构,实现了高分子热活化延迟荧光材料外量子效率以及溶液加工器件功率效率的突破。2021年入选中国科学院青年创新促进会会员。成梦娇北京化工大学获奖文章:精准宏观超分子组装高分子学报,2020, 51(6), 598-608.个人简介:成梦娇,北京化工大学教授、博士生导师。2010年和2015年在北京化工大学分别获得学士学位和博士学位,获CSC-DAAD博士后奖学金(25人/年)资助后,赴德国明斯特大学从事博士后研究。主要从事精准宏观超分子组装的研究,面向高性能超分子材料的制备,提出了人工智能辅助的自纠错策略,解决了全自动精准组装的难题;发展了引力/斥力协同策略,实现了平行大规模精准组装;提出了磁场/超分子作用协同策略,实现了高精度组装,制备了高强高韧材料。曾获得国家自然科学基金委优秀青年科学基金、北京市科技新星计划等项目资助。任Supramolecular Materials期刊编委,中国生物工程学会青年工作委员会委员。鲍雨西南交通大学获奖文章:聚乙二醇生物相容性与结合水关系的单分子力谱研究高分子学报,2020, 51(7), 754-761.个人简介:鲍雨,西南交通大学机械工程学院讲师,硕士生导师。本科和博士分别于2010年与2015年毕业于西南交通大学材料科学与工程学院,2015-2017年在复旦大学高分子科学系开展博士后研究,随后加入西南交通大学。主要研究方向为单分子纳米力学,一直以来致力于以高分子主链本征弹性为基准,量化分子结构、键接方式、外界环境等因素对高分子单链力学行为的影响。从单分子层面解析了高分子结构与性质的关系,为合理设计和改性高分子提供了新思路。翟磊中国科学院化学研究所获奖文章:Thermal Expansion Behavior of Poly(amide-imide) Films with Ultrahigh Tensile Strength and Ultralow CTEChinese Journal of Polymer Science,2020, 38(7), 748-758.个人简介:翟磊,男,1985年生,中国科学院化学研究所副研究员。2007年毕业于青岛科技大学获得学士学位,2012年中国科学院化学研究所高分子化学与物理专业获得博士学位,2012~2017年于中海油研究总院任高级工程师、项目高级主管,2018年起在中国科学院化学研究所极端环境高分子材料重点实验室工作. 主要从事高性能聚酰亚胺材料的基础与应用研究,围绕柔性显示、电子、微电子、航空航天等应用需求与技术挑战,先后开展了透明、介电、膨胀、导热、粘接等功能性聚酰亚胺材料的结构与性能研究,建立了系统的分子设计、合成方法、制备工艺以及聚集态结构的调控规律,发展了聚酰亚胺溶液低黏化与低温酰亚胺化新方法. 以第一或通讯作者发表论文20余篇,获国家发明专利近20项,目前已与多家企业合作致力于专利成果的转化及技术产业化。李乙文四川大学获奖文章:Ultrasmall Nanoparticle ROS Scavengers Based on Polyhedral Oligomeric SilsesquioxanesChinese Journal of Polymer Science,2020, 38(11), 1149-1156.个人简介:李乙文,四川大学高分子科学与工程学院与高分子材料工程国家重点实验室研究员,博士生导师。分别在中国科学技术大学(2008)和美国阿克伦大学(2013)获得本科与博士学位,随后在美国加州大学圣地亚哥分校从事博士后研究。2016年加入四川大学开始独立研究工作,主要致力于人造黑色素材料和多酚功能材料的基础与转化研究,通过发展新的材料化学策略将黑色素的部分性能进行了有效提升,使之能在部分工业场景下逐步取代传统高黑度材料,自主设计并在川投产了首条黑色素材料生产线(10吨/年)。担任中国青年科协理事会理事,以及Giant, Chin. Chem. Lett.,《高等学校化学学报》(两刊)等杂志的(青年)编委。
  • 热分析在高分子材料中的应用(DSC/TGA/导热系数/TMA/DMA)
    热分析是测量材料热力学参数或物理参数随温度变化的关系,并对这种关系进行分析的技术方法。对材料进行热分析的意义在于:材料热分析能快速准确地测定物质的晶型转变、熔融、升华、吸附、脱水、分解等变化,在表征材料的热性能、物理性能、机械性能以及稳定性等方面有着广泛的应用。由于热性能是材料的基本属性之一,对材料进行热分析可以鉴别材料的种类,判断材料的优劣,帮助材料与化学领域的产品研发,质检控制与工艺优化等。既然热分析是对材料进行质量控制的重要技术手段,那么热分析到底是如何进行的呢?根据国际热分析协会(ICTA)的归纳和分类,目前的热分析方法共分为九类十七种,而常用的热分析方法(如下图所示)包括:差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)、导热系数测试、热机械分析(TMA)、动态热机械分析(DMA)等5种方法。根据不同的热分析方法采用不同的热分析仪器设备,对材料的热量、重量、尺寸、模量/柔量等参数对应温度的函数进行测量,从而获得材料的热性能。接下来,让我们简单了解一下这5种热分析方法:(1)差示扫描量热(DSC)差示扫描量热法(DSC)为使样品处于程序控制的温度下,观察样品和参比物之间的热流差随温度或时间的函数。材料的固化反应温度和热效应测定,如反应热,反应速率等;物质的热力学和动力学参数的测定,如比热容,转变热等;材料的结晶、熔融温度及其热效应测定;样品的纯度等。(2)热重分析(TGA)热重分析法(TGA)用来测量样品在特定气氛中,升温、降温或等温条件下质量变化的技术。主要用于产品的定量分析。典型的TGA曲线可以提供样品易挥发组分(水分、溶剂、单体)的挥发、聚合物分解、炭黑的燃烧和残留物(灰分、填料、玻纤)的失重台阶。TGA这种方法可以研究材料和产品的分解,并得出各组分含量的信息。TGA曲线的一阶导数曲线是大家熟知的DTG曲线,它与样品的分解速率成正比。在TGA/DSC同步测试中,DSC信号和重量信息可以同时记录。这样就可以检测并研究样品的吸放热效应。下图中的黑色曲线为PET的TGA曲线,绿色为DTG曲线。下面的为在氮气气氛下的DSC曲线。右侧红色的DSC曲线显示了玻璃化转变、冷结晶和熔融过程。在测试过程中的DSC信号 (左)可以用样品质量损失进行修正。蓝色为未修正的DSC曲线,红色为因质量损失而修正的曲线。图 使用TGA/DSC(配备DSC传感器)测试的PET曲线分解过程中,化学骨架和复杂有机组分或聚合物分解形成如水、CO2或者碳氢化合物。在无氧条件下,有机分子同样有可能降解形成炭黑。含有易挥发物质的产品可以通过TGA和傅里叶红外(FTIR)或者质谱联用来判定。(3)导热系数测试对于材料或组分的热传导性能描述,导热系数是最为重要的热物性参数。LFA激光闪射法使用红外检测器连续测量上表面中心部位的相应温升过程,得到温度升高对时间的关系曲线,并计算出所需要的参数。稳态热流法热流法(HFM)作为稳态平板法的一种,可用于直接测量低导热材料的导热系数。(4)热机械分析(TMA)热机械分析,指在使样品处于一定的程序温度下和非震动载荷作用下,测量物质的形变与温度时间等函数关系的一种技术,主要测量材料的膨胀系数和相转变温度等参数。一条典型的TMA曲线表现为在玻璃化转变温度以下的膨胀、玻璃化转变(曲线斜率的变化),玻璃化转变温度以上的膨胀和塑性变形。测试可以以膨胀模式、穿透模式或者DLTMA模式(动态负载TMA模式)进行。膨胀模式的测试目的是表征样品的膨胀或收缩。基于这个原因,仅使用较小的力来保证探头和样品接触完好。测试的结果就是热膨胀系数。下图是0.5mm的样品夹在2片石英盘之间测试的膨胀曲线。样品先在仪器中升温至90˚C消除热历史。冷却至室温后,再以20K/min的升温速率从30˚C升温到250˚C,测试的探头为圆点探头,同时探头上施加很小的力0.005N。图2中上部的曲线显示样品在玻璃化转变之前有很缓慢的膨胀。继续升温,膨胀速率明显加快,这是因为在样品在经历玻璃化转变后分子的运动能力提高。之后冷结晶和重结晶发生,样品收缩。高于150˚C样品开始膨胀直至熔融。熔融伴随着样品粘度降低和尺寸减小。图 膨胀模式测试的PET的TMA曲线穿透模式主要给出温度相关的信息。样品的厚度通常不是很重要,因为探头与样品的接触面积在实验中持续变化。刺入深度受加载的力和样品几何形状的影响。在穿透模式测量中,把0.5mm厚的样品放在石英片上,圆点探头直接与样品接触。试验条件为从30˚C升温到300˚C,升温速率20K/min,加载力0.1和0.5N。这时样品未被刺入。在穿透测试过程中,探头一点一点地刺入样品。纵坐标信号在玻璃化转变发生时明显的减小,冷结晶发生时保持基本不变,到熔融又开始减小(图下图)。图 TMA穿透模式测试PETDLTMA是一种高灵敏度测试物理性能的方法。和DSC相比,它可以描述样品的机械行为。在DLTMA模式下,加载在样品上的力以给定频率高低切换。它可以测试出样品中微弱的转变,膨胀和弹性(杨氏模量)。样品刚度越大,振幅越小。图4测试的样品玻璃化转变在72˚C,之后为液态下的膨胀。振幅大是因为样品太软。然后会出现冷结晶,PET收缩,振幅开始减小。140˚C,样品重新变硬,继续膨胀直至160˚C。图 DLTMA(动态负载TMA模式)测试PET(5)动态热机械分析(DMA)使样品处于程序控制的温度下,并施加单频或多频的振荡力,研究样品的机械行为,测定其储能模量、损耗模量和损耗因子随温度、时间与力的频率的函数关系。热分析技术的实际应用热分析技术在材料领域应用广泛,如高分子材料及制品(塑料、橡胶、纤维等)、PCB/电子材料、金属材料及制品、航空材料、汽车零部件、复合材料等领域。下面通过我们实验室技术工程师做的两个热分析测试案例来展示它的应用:1.高分子材料的热裂解测试玻纤增强PA66主要应用于需要高刚性和尺寸稳定性的机械部件护罩。玻纤含量影响到制件的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等力学性能。2.PCB板的爆板时间测量将样品升温到某一温度后,保持该温度并开始计时,样品发生爆板现象的时刻与保温初始时刻的时间间隔为爆板时间。其实,对于不同的材料和关注点的不同,我们所采用的热分析方法也存在差异,通常会根据实际样品情况和测试需求来选择不同的分析方法。例如,高分子材料:想要了解它的特征温度、耐热性等性能,要用DSC分析;想要了解它的极限耐热温度、组份含量、填料含量等,要用TGA分析。
  • 一流的高分子材料不止于一流的仪器——五位专家评价高分子材料表征现状及新趋势
    p   高分子材料表征对于高分子材料性能的研究至关重要,仪器信息网采访了五位高分子领域不同方向的专家,共同探讨对于高分子表征仪器现状和未来发展趋势的看法。 /p p    strong 张荣纯(华南理工大学 副研究员) /strong : /p p   高分子材料宏观性质往往取决于微观分子结构和链段动力学,而当前对于高分子新材料的表征往往更多侧重于宏观性能的表征,比如力学性能、流变、溶胀等,但对于高分子新材料微观结构和链段动力学分子水平的表征却往往较少。 /p p   一方面,分子水平的表征需要更高精尖的仪器设备和方法;另一方面,需要对分子水平结构和动力学的相关理论有足够认识才能准确地建立起微观与宏观之间的定量关系。同时,高分子新材料的发展往往伴随着高分子化学的新进展,比如新的化学合成方法,新的化学反应机理等,而阐明这些机理也需要更多原位的分子水平表征技术和分析仪器。因此,随着高分子材料的发展,对高精尖分子水平的分析和表征仪器和手段方法的要求也会越来越高,包括分辨率,灵敏度,精确度等。 /p p    strong 扶晖(北京大学 高级工程师) /strong : /p p   对于高分子材料,尤其是具有特殊性能的新型材料的发展或者制造,我国的现状是很多配方组成都是经验式进行。但是这种靠着经验来进行的话,有时候你并不了解你是如何获得了性能好的材料。如果要再进一步提升其性能,你必须知道分子内部的情况,所以就需要各种各样的分析仪器的帮助。 /p p   对于固体核磁来说,因为固体核磁是一种能够在多种微观尺度上了解高分子材料分子内部组成、结构、相互作用和动力学性质的一种比较简便的分析方法,而且固体核磁对样品是无损的。在一定的情况下,它也能实现在线的、直观的研究,比如材料随外界环境的变化(温度、光照等)的影响。这些外界条件的改变导致的材料性能的转变,也就用这种在线的方式来进行研究。 /p p   现在材料研究的发展的不但是对人员背景素质要求比较高,而且对仪器本身配置要求也比较高。就我自己的经验来看,很多来做测试的人员,可能他研究这个体系非常好,但他并不知道他应该要用什么方法来体现出这个材料的独特的地方,有时候就只做一些非常简单的核磁表征,结果文章发表出来,质量可能就不会高。第二,他没有把它真正的这个他这个研究体系里的这个亮点给挖掘出来。 /p p   此外,核磁这种仪器,场强越高,呈现的结果就越好,现在还有新型的带DNP的这种核磁。这种带DNP的核磁,仪器本身比较昂贵,但是它能够提供特别好的信噪比,所以它就可能可以在信号上捕捉到一些以前没有捕捉到的信号,然后可以更进一步的探索材料分子内部的一些情况。 /p p    strong 乔娟(中国科学院化学研究所 副研究员): /strong /p p   高分子材料及聚合物的飞速发展使其成为众多领域的基础,其成品的性能与高分子结构的化学、物理性能等密切相关,结构决定性能。为了更好地表征高分子材料的性能与组成、结构的联系,多种分析测试手段必不可少也决定了我们对于高分子材料理解的深度和广度。 /p p   结合刺激-响应荧光聚合物材料的制备及应用,我们的期望是: /p p   (1)新型的分析测试手段能更加直观地表征聚合物在刺激变化时的内部分子、电子及原子层次的变化 /p p   (2)通过成像等手段将传递于聚合物和荧光分子之间的时间-空间的变化信息更加直观及高效地呈现出来。 /p p   总之,就是提高分析方法的速率、分辨率及可视化。 /p p   strong  杜振霞(北京化工大学 教授): /strong /p p   终端市场对材料的性能要求越来越高,高分子材料本身细微的差异(结构差异、分子量分布差异和添加剂差异)就可能造成物性的巨大改变,所以未来对于高分子材料的表征,一定是物理表征和化学表征双管齐下,不仅需要通过一些物理和应用参数证明材料的性能,还需要从分子层面对于材料的研究将会更科学地诠释材料的构效关系。 /p p   对高分子材料细微差异的研究需要分辨率高、灵敏度高的表征手段,才可以捕捉到材料间细小的差异变化。高分子材料细微差异有时跟聚合机理和预聚体的结构紧密相关,因此研究聚合机理或预聚体的精细结构很重要。对于某些预聚体成分和结构可以用ESI—MS或APCI-MS,或MALDI-TOF进行精细表征,但考虑到电离竞争效应,分子量大的难于电离,甚至没有电离,不能看到其全貌,需要进一步结合凝胶渗透色谱。 Waters公司推出的APC相对常规GPC来说具有效率高、分离度高的特点,如果能跟ESI-TOF或APCI-TOF联用,将来在材料表征应该是利器。 /p p   材料的化学成像(质谱成像)技术越来越普遍,用以研究材料在不同工艺或者使用环境下的表面化学成分差异。配合电镜等手段,可以更全面地了解材料。 /p p br/ script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=0E3AA5129BA0FD249C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script /p p style=" text-align: center " strong 生物基橡胶改性剂——杜仲树脂的表征及应用性能的研究(视频节选自2020年先进高分子材料网络会议) /strong /p p    strong 黄潇楠(首都师范大学化学系 副教授): /strong /p p   作为溶液态高分子,在溶剂中的微观状态现在主要可以通过光散射,辅助其他表征仪器进行检测。但是,光散射的测量现在只适用于纳米尺度的测量,更小尺度的测量编的很不准确。而高分子结构在溶剂中的溶剂化作用,目前还没有特别好的手段能够测量和表征,这一作用在智能响应高分子中新的尤为重要,因为随着智能响应高分子在材料领域的应用越来越多,需要设计具有适应于生物体环境的高分子,生物体环境变化小,例如温差,pH值,要设计此类高分子的基础是对于智能高分子的智能响应性机理具有很透彻的研究,而其智能响应性的根本激励目前根据推测是溶剂分子尤其是水分子和高分子分子链之间的作用导致,但是目前尚未有能够直接测定溶液中溶剂和溶质分子将作用的检测方法,因此,发展更为微观尺度的检测方法是一个研究方向。 /p p br/ script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=D521B0919035869E9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script /p p style=" text-align: center " strong 激光光散射在高分子药物载体中的应用(视频节选自2020年先进高分子材料网络会议) /strong /p p br/ /p
  • 黑科技再现?全球首款搭载微型分子光谱传感器的智能手机问世
    美国当地时间1月6日上午,长虹控股公司总经理李进在CES展会现场发布全球首款分子识别手机—长虹H2,这是世界上第一个搭载小型化分子光谱传感器的智能手机,可实现果蔬糖分、水分,药品真伪,皮肤年龄,酒类品质等检测,成为随身携带的个性化健康管理集成终端。  在发布会上,李进称,随着长虹H2的发布,物质识别门槛被突破,手机行业有望迎来新的革命。  行业观察人士则认为,智能手机搭载小型化分子光谱传感器,其意义将不亚于当年GPS传感器搭载到手机所引发的位置服务革命。  传感器成就H2黑科技  早在2013年,长虹控股公司董事长赵勇提出面向物联网的“新三坐标”智能战略,并表示,智能终端正式进入“传感器”时代。  手机作为至关重要的智能终端,影响着生活的方方面面,正是无数传感器的作用。如今,可以通过GPS传感器实现各种位置服务,也可以通过温度,湿度,压力等传感器探测当前环境,还能通过运动、睡眠等传感器管理我们的健康。但是对于纷繁的物质世界,手机似乎无能为力,“能办周天之事,却难辨周天之物”正是对当前手机功能的最佳写照,因为到目前为止还没有一台手机能够通过传感器具备物质识别的能力,这无疑是一个巨大的缺憾。  随着长虹H2的发布,这个缺憾将被弥补。据了解,长虹将实验室级别光谱仪的能力和精度整合进可供人们日常携带和使用的手机中,有效提高用户的日常生活质量。以药品和食品为例,根据世界卫生组织的报告,假药占到全球药品交易量的10%,假药致死的现象屡有发生 食品安全问题同样严峻,近期俄罗斯爆发的假酒事件震惊普京,已造成72人死亡。如何才能识别真假?长虹H2手机只要轻轻一扫即可辨别。  那么,这是如何实现的呢?据李进介绍,在APK程序的控制下,H2手机向所搭载的小型化高分辨率近红外光谱传感器发出指令对被测物体进行“近红外吸收光谱”的数据采集,并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理,得出定性、定量分析结果,手机将数据化和图形化的结果呈现给用户,并向用户给出相应建议及推荐,H2手机即可直接识别到物质的分子属性。  由于世间万物大部分都是由分子所构成,理论上长虹H2都能识别。而这种分子层级的识别直达万物本质,远非肉眼所能比拟。例如在挑选水果时,只要在水果表面一扫,水果的糖分,水份,维他命等营养含量一目了然,并计算出综合指数供用户参考。再比如,测试人的胖瘦,通过长虹H2一扫,用户的体脂率将立即呈现,是胖还是瘦一目了然。此外,酒类的原料成分、工艺的过程控制、品质等都可以通过长虹H2轻松检测。当然,这些只是冰山一角,理论上长虹H2能识别世间万物。  数据运营实现信息实时感知  “万物互联”正在成为智能手机新的风口。长虹股份公司总经理兼通信公司董事长刘体斌表示,以传感器为主体的物联网控制、交互和协同技术,实现手机与其他智能终端的广泛联接、协同、交互、共享,长虹已将手机带入物联网时代。  据了解,长虹H2手机实现了跨终端、跨领域的“泛联接”和“大协同”,完成海量用户与终端之间的数据感知、收集、内容交互及服务协同,形成一个以大数据为基础的智能生态系统。基于物联网的应用和服务,H2以“智能光谱传感终端”为物质分子信息感知平台,通过后台“智能光谱分析平台”进行大数据分析,再将分析结果实时回传到手机并提供多项运营服务的功能。这不只是简单的联接与控制,而是涵盖日常生活状态的实时感知与内容协同。
  • 德祥:高分子学院举办第198期高分子论坛
    2011年3月2日上午九点半,由高分子科学与工程学院研究生分会科技部筹划组织的第198期高分子论坛在高研所320报告厅成功举办。来自美国Hysitron(海思创)公司的应用科学家宋双喜博士给大家带来了一场精彩的学术报告。 本次报告的主题是《纳米力学测试技术在高分子材料方面的应用》,主要内容为以下几个方面:1、传统力学测试技术的概况;2、纳米力学测试技术:纳米压痕、划痕和磨损等的测试方法和基本原理;3、微纳尺寸的高分子材料的纳米力学性能表征。宋双喜博士的讲解深入浅出,鞭辟入里,同学们也纷纷发表了自己对于纳米力学测试系统在高分子方面的应用的看法,并与宋双喜博士进行了相关交流探讨。 本次报告使同学们了解了更多的专业知识,拓宽了同学们的学术视野,也激发了大家的科研兴趣,让到场的同学们都受益匪浅。 本文转自:http://cpse.scu.edu.cn/swd/sa.asp?aid=889 更多产品请登陆德祥官网:www.tegent.com.cn 德祥热线:4008 822 822 邮箱:info@tegent.com.cn
  • 南科大杨灿辉和葛锜团队:多材料3D打印具有多模式传感功能的离子电容传感器
    在过去十年中,离电器件(Ionotronics or Iontronics,离子-电子混合器件,即基于离子与电子协同作用的器件)因其固有的柔韧性,可拉伸性,光学透明性和生物相容性等优势引起了越来越多的关注。然而,现有的离电传感器由于器件结构简单、成分易泄漏,导致器件稳定性差,传感功能单一,极大地限制了实际应用。因此,设计制造性能稳定且具有多模式传感能力的离电传感器具有重要的工程应用价值。南方科技大学力学与航空航天工程系杨灿辉团队与机械与能源工程系葛锜团队,报道了通过多材料光固化3D打印技术一体化设计制造基于聚电解质弹性体的多模式传感离子电容传感器,解决了传统离电传感器稳定性差和功能性单一的问题,为可拉伸离电传感器的设计、智造与应用提供了新的解决方案。相关研究成果以“Polyelectrolyte elastomer-based ionotronic sensors with multi-mode sensing capabilities via multi-material 3D printing”为题发表在《Nature Communication》期刊。南方科技大学科研助理李财聪、博士生程健翔和何耘丰为论文共同第一作者,杨灿辉助理教授与葛锜教授为论文共同通讯作者。本研究得到了深圳市软材料力学与智造重点实验室和广东省自然科学基金等项目支持。如图1所示,受人体皮肤对于拉、压、扭及其组合等外力的多模态感知能力的启发,研究人员利用多材料光固化3D打印技术制备了具有多模式传感能力的离电传感器。传感器采用了聚电解质弹性体(PEE),其高分子网络中含有固定的阴离子或阳离子,以及可移动的反离子,具备抗离子泄漏的特性。在打印过程中,PEE材料与传感器上的介电弹性体(DE)材料之间通过共价和拓扑互连形成了牢固的界面粘接。图1. 皮肤启发的多模式传感离电传感器。(a) 人体皮肤内多种力感受器示意图。(b) 人体皮肤可以感知单一的力学信号如压拉、压、压+剪、压+扭。(c) 基于多材料数字光固化3D打印技术制备具有多模式传感能力的离电传感器。研究人员首先合成了一种名为1-丁基-3-甲基咪唑134-3-磺丙基丙烯酸酯(BS)的单体,作为聚电解质材料的组成成分之一,并与另一种名为MEA的疏水单体一起进行共聚。然后通过优化BS和MEA的比例,平衡聚电解质材料的力学性能和电学性能,从而优化传感器的性能,如图2所示。图2. 聚电解质弹性体的设计、制备与光学、力学、电学性能以及热、溶剂稳定性。如图3所示,研究人员进行光流变测试验证了所开发的PEE材料的可打印性。然后通过180°剥离测试,分别测量了3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的界面粘接强度。结果表明,3D打印的双层结构由于PEE和DE之间形成的共价键和拓扑缠结而具有强韧的界面,剥离过程发生了PEE材料的本体断裂, 粘接能达339.3 J/m2;相比之下,手动组装的PEE/DE双层结构界面弱,剥离过程发生了界面断裂,粘接能只有4.1 J/m2。在耐久度测试中,基于PEE的电容式传感器由于无离子泄漏可以长时间保持稳定的信号,而基于传统的LiTFSI掺杂离子的弹性体的传感器由于离子泄漏,信号持续发生漂移,直至发生短路。图3. 离电传感器的可打印性与性能。(a) PEE存储模量和损耗模量随光固化时间的变化曲线。(b) 固化时间与能量密度随层厚的变化关系。(c) 打印的PEE阵列展示。(d) 3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的180°剥离曲线。(e) 3D打印的PEE/DE双层结构本体断裂示意图。(f) 手动组装的PEE/DE双层结构界面断裂示意图。(g) 基于PEE和基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器的ΔC/C0随时间变化曲线。(h) 基于PEE的电容式传感器无离子泄漏。(i) 基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器离子泄漏示意图。3D打印技术为器件的结构设计提供了极高的灵活性。如图4所示,研究人员分别设计并一体化打印了拉伸、压缩、剪切、扭转四种不同的离电传感器,器件均具有良好的性能和稳定性。特别地,通过器件的结构设计,即可以实现传感器灵敏度的大幅度优化,例如通过在压缩传感器的介电弹性体层引入微结构可以将灵敏度提高两个数量级,又可以实现传感器灵敏度的按需调控,例如通过设计剪切传感器前端的轮廓线或扭转传感器的扇形区域数量可以分别实现不同相应的剪切传感器和扭转传感器。图4. 拉伸、压缩、剪切、扭转离电传感器。(a) 拉伸传感器原理示意图。(b) 电容-拉伸应变曲线。(c) 压缩传感器原理示意图。(d) 有/无微结构的压力传感器的电容-压力曲线。(e) 剪切传感器原理示意图。(f) 一种剪切传感器实物图。(g) 不同灵敏度的剪切传感器的电容-剪切应变曲线。(h) 剪切传感器的疲劳测试曲线。(i) 扭转传感器原理示意图。(j) 一种扭转传感器实物图。(k) 不同灵敏度的扭转传感器的电容-扭转角曲线。(l) 扭转传感器的疲劳测试曲线。如图5所示,研究人员进一步设计并一体化打印了拉压、压剪、压扭三种组合式离电传感器。组合式传感器最大的挑战之一在于不同传感通路之间相互的信号串扰,例如,当器件拉伸时,由于材料的泊松效应会导致垂直方向上的器件几何尺寸缩小,等效于压缩变形,导致拉伸激励引起压缩通道的信号变化。研究人员结合有限元模拟分析,通过合理的器件结构设计,有效地避免了不同通道之间的信号串扰。图5. 组合式离电传感器。(a) 拉压组合传感器示意图。(b) 器件实物图。(c) 拉压组合传感器等效电路图。(d) 单一传感模式下的器件信号。(e) 压缩激励下的电容-圈数变化曲线。(f) 拉伸激励下的电容-圈数变化曲线。(g) 拉压组合变形下的信号谱。(h) 压剪组合传感器示意图。(i) 器件实物图。(j) 压剪组合传感器等效电路图。(k) 单一传感模式下的器件信号。(l) 压扭组合传感器示意图。(m) 器件实物图。(n) 压扭组合传感器等效电路图。(o) 单一传感模式下的器件信号。最后,研究人员展示了一个由四个剪切传感器和一个压缩传感器组成的可穿戴遥控单元,并将其连接到一个远程控制系统,用于远程无线控制无人机的飞行,如图6所示。这个可穿戴遥控单元中的四个剪切传感器负责感知手部的手指运动,用于控制无人机的方向。而压缩传感器则用于感知手指的压力,控制无人机的翻滚。这种可穿戴遥控单元的设计可以实现人机交互,提供更加灵活的控制方式。图6. 组合式离电传感器用于无人机的远程无线操控。(a) 无人机控制系统示意图。(b) 组合式离电传感器中剪切传感模块工作模式示意图。(c) 剪切传感模块工作原理。(d) 传感器五个通道电容信号测试。(e) 指令编译逻辑。(f) 组合式离电传感器实时电容信号。(g) 不同时刻的无人机飞行状态。文章来源:高分子科技023-40583-5MultiMatter C1基于高精度数字光处理3D打印技术和独家离心式多材料切换技术,MultiMatter C1多材料3D打印装备可实现任意复杂异质结构快速成型,在力学超材料、生物医学、柔性电子、软体机器人等领域具有重要应用潜力。离心式多材料切换技术:独家开发的离心式多材料切换技术可实现高效材料切换和残液去除。离心转速可调,最高达8000转/分钟,60秒内即可完成多材料切换,单次打印多材料切换最大次数高达2000次,处于业内领先水平。可打印材料范围广:该设备支持粘度在50-5000 cps范围内的硬性树脂、弹性体、水凝胶、形状记忆高分子和导电弹性体等材料及这些材料组合结构的多材料3D打印,为不同行业和应用领域,提供了材料选择的灵活性。多功能多材料耦合结构实现:该设备可打印高复杂度、高精度、多功能、多材料耦合结构,支持同时打印2种材料,可打印层内多材料和层间多材料,且多材料层内过渡区尺寸在200μm以内,为复杂多材料结构制造提供高精度解决方案。
  • 恒奥德仪器温湿度压力检测仪/温度湿度压力三合一检测仪/数字温湿度大气压力计H17888
    温湿度压力检测仪/温度湿度压力三合一检测仪/数字温湿度大气压力计H17888产品概述:数字温度大气压力计是新一代便携式测量大气压仪表,仪表采高精度隔膜式绝压传感芯片,液晶数字双排显示,方便直观地测量外界大气压力,温度数值。采用全数字化设计,可靠性强体积小,重量轻,手感好,操作简便。该仪表广泛用于气象、科研、环保、军事、体育,是各实验室的须备常用仪表。 技术参数:数字温湿度大气压计基本技术参数:1、大气压测量范围:300~1100hPa2、大气压精度:0.5%FS(300~1100hPa)3、分辨率:0.1hpa / 0.1℃/ 0.1RH%4、测量介质:大气5、温度测量范围:-30~60℃6、温度测量精度:0.5℃7、湿度测量范围:0~100RH%8、湿度测量误差:±3%9、使用环境:温度-40~100℃;湿度0~100RH%10、电源:AA碱性五号电池4节11、尺寸重量:150×75×30mm约180g 大气压力单位换算表:1标准大气压(atm)760mmHg(毫米汞柱)76cmHg (厘米汞柱)10.336mH2O(米水柱)1013.25mba(毫巴)1.013×105pa(帕)1013hpa(百帕)101.3Kpa(千帕)【备注】十届国际计量大会决议声明,规定标准大气压值为1标准大气压=101325牛顿/米2 数字温湿度大气压计特点:◎ 双排LCD液晶显示,大气压、温度和湿度数字直读。◎ 进口高精度绝压传感器、高分辨率、高稳定性。◎ 进口超低功耗单片微电脑,并具有数值稳定功能。◎ 仪表数字校准,不用任何硬件调整。◎ 具有使用范围广,适合各种工况状态下使用。◎ 体积小、质量轻、便于携带,适合室内和野外作业。◎ 四节干电池供电,屏幕电量显示,电池连续使用可达50小
  • 高分子领域国家重点实验室仪器配置清单
    p   人类的生产和生活离不开高分子材料,小到日用家居,大至航空领域,高分子材料广泛应用于通讯、电子、电气、医疗、化工、航空、航天、汽车、信息、生命科学等多个领域,因此高分子材料的研究与应用具有十分重要的意义。仪器信息网特对高分子领域国家重点实验室仪器配置情况进行盘点。 /p p style=" text-align: center " strong span 高分子领域国家重点实验室 /span /strong /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" " align=" center" colgroup col width=" 240" style=" width:240px" / col width=" 387" style=" width:387px" / col width=" 123" style=" width:123px" / col width=" 122" style=" width:123px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" width=" 240" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " strong 高分子领域国家重点实验室 /strong /td td width=" 168" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " strong 依托单位 /strong /td td width=" 211" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " strong 实验室主任 /strong /td td width=" 123" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " strong 学术委员会主任 /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 纤维材料改性国家重点实验室& nbsp /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 168" 东华大学 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 88" 朱美芳 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 张& nbsp 希 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 聚合物分子工程国家重点实验室 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 168" 复旦大学 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 88" 丁建东 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 江& nbsp 明 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 高分子物理与化学国家重点实验室& nbsp /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 168" 中国科学院化学研究所和中国科学院长春应用化学研究所 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 88" br/ /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " br/ /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 高分子材料工程国家重点实验室& nbsp /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 168" 四川大学 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 88" 李光宪 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " span style=" outline: none" 曹& nbsp 镛 /span /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 化学工程联合国家重点实验室 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 168" 清华大学、天津大学、华东理工大学和浙江大学 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 88" br/ /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " br/ /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 超分子结构与材料国家重点实验室 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 168" 吉林大学 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 88" 孙俊奇 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 段& nbsp 雪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 化工资源有效利用国家重点实验室 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 168" 北京化工大学 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 88" 宋宇飞  /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 田& nbsp 禾 /td /tr /tbody /table p br/ /p p span    /span strong 纤维材料改性国家重点实验室 /strong /p p   纤维材料改性国家重点实验室依托于东华大学,源于我国第一个化学纤维专业,于1992年由国家计委批准筹建,1996年通过国家验收,分别于2003、2008、2013、2018年通过国家评估,其中2018年被评“优秀类国家重点实验室”,是我国纤维和纺织材料领域第一个国家重点实验室。实验室依托东华大学材料科学与工程学科,立足国际纤维科技前沿,紧密结合国家战略需求和国计民生需要,在高性能纤维领域打破国外垄断、民用纤维领域引领产业超越国家先进水平、生物质纤维和无机纤维开展前沿探索研究等方面作出了重要贡献。 /p p style=" text-align: center " strong 纤维材料改性国家重点实验室仪器配置清单 /strong /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" " align=" center" colgroup col width=" 258" style=" width:259px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" width=" 285" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " strong 纤维材料改性国家重点实验室仪器配置& nbsp /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 声速仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 光学解偏振仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 水分测定仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 小型湿法纺丝机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 真空转鼓烘箱 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 微型流延膜机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 聚合釜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 微型锥形双螺杆共混仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 微型注塑机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 35" 微型双锥共混螺杆纺丝机 /td /tr /tbody /table p    /p p strong span    /span 聚合物分子工程国家重点实验室 /strong /p p   聚合物分子工程国家重点实验室依托复旦大学,于2011年10月获得科技部批准建设,2013年12月通过科技部验收,2014年8月通过科技部组织的化学领域国家重点实验室的评估,获得“良好”。 /p p   实验室主体依托学科是复旦大学高分子化学与物理全国重点学科。实验室以“分子工程学”思想为导向,把结构性能关系研究、分子设计与合成、材料制备与应用融为一体。以“国家重大需求和学科前沿导向的基础研究”为总体定位,结合学科发展和学科交叉的需要,基于原有的研究基础,设置四个主要研究方向:(1)通用高分子的高性能化 (2)生物医用高分子的设计 (3)高分子相关的功能介孔材料 (4)高分子多尺度制备科学与技术。 /p p style=" text-align: center " strong style=" text-align: center " strong 聚合物分子工程国家重点实验室 /strong 仪器配置清单 /strong /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" " align=" center" colgroup col width=" 258" style=" width:259px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" width=" 294" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" strong style=" text-align: center white-space: normal " strong style=" white-space: normal " 聚合物分子工程国家重点实验室 /strong 仪器配置 /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 动态力学分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 凝胶渗透色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 静态/动态激光光散射仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 应变型流变仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 差示扫描量热仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 固体核磁共振仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 稳态/瞬态荧光光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" X射线衍射仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 可变真空扫描式电子显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 自动纯化色谱质谱联用仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 傅里叶变换红外光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 纳米粒度-Zeta点位分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 热重分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 偏光显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 紫外可见分光光度计 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 扫描探针显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 场发射扫描电镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 透射电镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 荧光光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 凝胶色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 冷冻超薄切片机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 低温超速离心机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 热机械分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 激光拉曼光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 液体核磁共振波谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 小动物多角度光学活体成像系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 流式细胞仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 激光共聚焦显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 旋转流变仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 小动物Micro-CT成像系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 53" 转矩流变加工系统 /td /tr /tbody /table p    br/ /p p    strong 高分子物理与化学国家重点实验室 /strong /p p   高分子物理与化学国家重点实验室的前身是1989年经中国科学院批准,依托中国科学院化学研究所和中国科学院长春应用化学研究所建立的中国科学院高分子物理联合开放实验室。 /p p   鉴于1995和1999年连续两次在“国家化学学科重点实验室评估”中被评为优秀实验室,2000年经科技部批准由中国科学院开放实验室晋升为国家重点实验室,并扩充“中国科学院-中国石化总公司高分子化学联合开放实验室”(依托单位为中国科学院长春应用化学研究所和中国科学院化学研究所),重新组建成“高分子物理与化学国家重点实验室”。实验室于2001年3月通过建设验收。 /p p   * i 高分子物理与化学国家重点实验室仪器配置未公开 /i /p p br/ /p p    strong 高分子材料工程国家重点实验室 /strong /p p   高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)1991年在四川大学高分子材料学科基础上组建,是世界银行贷款“重点学科发展项目”建设的75个国家重点实验室之一和确定的七个试点实验室之一。1995年4月通过国家验收,1996年2月正式向国内外开放,1997年、2003年、2008年和2013年连续四次通过国家评估,取得良好成绩。实验室的创始人中国科学院院士徐僖教授是我国高分子材料科学奠基人之一。实验室学术委员会由国内外知名专家学者17人组成,学术委员会主任为中国科学院院士曹镛教授。实验室研究方向明确,在高分子材料应用基础研究和工程化方面有鲜明特色,拥有一支朝气蓬勃、结构合理的高水平科研队伍,承担国家重要科研任务,取得显著科研成果,并在高层次人才培养方面取得卓越成绩,开展了卓有成效的对外交流与合作,现已成为我国高分子材料科学与工程领域规模最大的科研和教学基地之一。 /p p   * i 高分子材料工程国家重点实验室仪器配置未公开 /i /p p i br/ /i /p p i /i /p p style=" white-space: normal " span    /span strong 化学工程联合国家重点实验室 /strong /p p style=" white-space: normal "   化学工程联合国家重点实验室1987年被批准建设,1991年建成并开放运行,由清华大学、天津大学、华东理工大学和浙江大学四个分室组成。四个分室强强联合、优势互补,构成了我国唯一定位于化学工程一级学科的国家重点实验室。 /p p style=" white-space: normal text-align: center " strong style=" text-align: center " 化学工程联合国家重点实验室 /strong strong style=" text-align: center " 仪器配置清单 /strong /p p style=" white-space: normal text-align: center " strong style=" text-align: center " /strong /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" border-collapse:collapse " align=" center" data-sort=" sortDisabled" colgroup col width=" 234" style=" width:235px" / col width=" 518" style=" width:519px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " rowspan=" 1" colspan=" 2" width=" 732" align=" center" valign=" middle" strong 化学工程联合国家重点实验室 /strong strong style=" text-align: center white-space: normal " 仪器配置 /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" rowspan=" 6" colspan=" 1" 热分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 同步热分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 差示扫描热量计 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 差示扫描量热仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 反应型差示扫描量热仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 热重分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 热分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" rowspan=" 4" colspan=" 1" 分子量与组成 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 凝胶渗透色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 高温凝胶色谱仪(三氯苯相) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 气相色谱仪——付立叶红外光谱仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 激光拉曼光谱分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" rowspan=" 8" colspan=" 1" 形态结构 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 磁悬浮高压热天平 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 全自动比表面和微孔孔径分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 表面积分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 压汞仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 纳米粒度电位分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 粒度分析仪(0.017~2000μm) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 纳米粒度电位分析仪(2-3000nm) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 粒度分析仪(0.04—2000μm) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" rowspan=" 5" colspan=" 1" 力学性能 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 万能材料试验机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 仪器化低温摆锤冲击测试仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 导热系数测定仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 维卡测定仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 摆锤材料冲击仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" rowspan=" 8" colspan=" 1" 表面分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 100" 超薄冷冻切片机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 120kv透射电子显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 多功能纳米红外光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 场发射扫描电子显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 台式扫描电镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 原子力显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 视频接触角测试仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 偏光显微镜(带热台) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" rowspan=" 5" colspan=" 1" 流变性能 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 高压毛细管流变仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 带环境调控的动态热机械分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 旋转流变仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 粘度计 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 熔融指数仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" rowspan=" 9" colspan=" 1" 聚合物加工 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 微型制样系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 微型高性能复合材料混合成型系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 微型高性能复合材料混合成型系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 转矩流变仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 转矩流变仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 微型仿型制样机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 气动空心冲模压机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 100" 实验室压片机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 双辊开炼机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" rowspan=" 4" colspan=" 1" 高压反应器 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 100" 间歇式捏合反应器系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 带扭矩传感器的高压反应釜系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 100" 反应釜(Parr 3.75L) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " width=" 100" 反应釜(Parr 1L) /td /tr /tbody /table p style=" white-space: normal " br/ /p p    strong 超分子结构与材料国家重点实验室& nbsp /strong /p p   超分子结构与材料国家重点实验室的前身是1978年由唐敖庆院士创建的“吉林大学结构化学研究室”,1991年在此基础上成立了“分子光谱与分子结构教育部开放研究实验室”,2001年更名为“超分子结构与材料教育部重点实验室”。2006年申请建立国家重点实验室,2007年由国家科技部批准建设,2010年通过验收。现任学术委员会主任为中科院院士段雪教授,实验室主任为孙俊奇教授。 /p p   实验室依托吉林大学高分子化学与物理、物理化学、有机化学、分析化学四个国家级重点学科,汇聚了一批具有不同学科专业背景的研究人员,现有固定人员85人,其中研究人员70人,技术人员11人,管理人员4人。研究队伍中包括中科院院士3名(含双聘院士2名),特聘领军人才2名,国家杰出青年科学基金获得者7名,国家自然科学基金委优秀青年科学基金获得者8名,优秀青年学术带头人6名,国家百千万人才计划入选者1名,国家万人计划入选者4名,全国百篇优秀博士学位论文获得者2名,教育部新(跨)世纪优秀人才培养计划入选者8名。 /p p style=" text-align: center " strong style=" text-align: center " 超分子结构与材料国家重点实验室 /strong strong style=" text-align: center " 仪器配置清单 /strong /p p style=" text-align: center " strong style=" text-align: center white-space: normal " /strong /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" " align=" center" colgroup col width=" 258" style=" width:259px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" width=" 316" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" strong 超分子结构与材料国家重点实验室 /strong strong style=" text-align: center white-space: normal " 仪器配置 /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" 核磁共振谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" x射线单晶衍射仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" 粉末x射线衍射仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" 高分辨紫外光电子能谱 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" 飞行时间质谱联用仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" 气相色谱质谱联用仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" 透射电子显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" 原子力显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" 光栅型拉曼光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 66" 激光共聚焦显微镜 /td /tr /tbody /table p    /p p strong span    /span 化工资源有效利用国家重点实验室 /strong & nbsp /p p   化工资源有效利用国家重点实验室(北京化工大学)前身为2000年8月成立的可控化学反应科学与技术教育部重点实验室,2006年6月27日由国家科技部批准筹建国家重点实验室,2009年1月4日正式通过验收。 /p p   实验室学术委员会由22名专家学者组成,学术委员会主任由中科院院士田禾教授担任,实验室主任由宋宇飞教授担任。 /p p   重点实验室密切围绕我国建设资源节约型社会的战略目标,以化工资源有效利用为主攻方向,深入研究相关领域的科学问题与技术集成原理,充分利用北京化工大学化学、化工和材料三个一级学科布局紧凑、专业方向完整的优势,通过学科间的交叉、渗透和整合,针对“化工资源有效利用”的途径,形成了三个有特色的研究方向:组装化学、可控聚合、过程强化。 /p p   实验室认真贯彻执行“开放、流动、联合、竞争”的方针,重视科学研究、人才培养、队伍建设和开放交流等各方面的工作。基于北京化工大学的基础及办学宗旨,实验室确定了基础研究与应用研究密切结合的定位,即在开展学术前沿研究的同时,以国家实际需求为切入点,直接进入国民经济建设的主战场。承担一批基础和工程化及产业化研究项目,发表一批高水平的学术论文,申报一批国家和国际发明专利,产出一批具有显示度的科研成果,形成鲜明的应用基础研究特色。 /p p style=" text-align: center " strong 化工资源有效利用国家重点实验室 /strong strong style=" text-align: center white-space: normal " 仪器配置清单 /strong /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" border-collapse:collapse " align=" center" data-sort=" sortDisabled" colgroup col width=" 98" style=" width:99px" / col width=" 72" style=" width:72px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" colspan=" 2" width=" 355" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " strong 化工资源有效利用国家重点实验室 /strong strong style=" text-align: center white-space: normal " 仪器配置 /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 核磁分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 400MHz固体核磁共振谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 4" colspan=" 1" 形貌分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 261" 扫描电子显微镜(热场高分辨SEM) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 透射电子显微镜(高分辨TEM) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 透射电子显微镜(分析型TEM) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 扫描探针显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 3" colspan=" 1" 热分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 热分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 差热天平 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 热分析/质谱联用系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 2" colspan=" 1" 色谱分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 气相色谱质谱联用仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 液相色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 8" colspan=" 1" 表面性能分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 物理吸附分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 4站物理吸附分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 化学吸附分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 程序升温化学吸附/质谱联用仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 表面张力仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 光学法液滴形状分析系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 激光粒度仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 纳米粒度和Zeta电位分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 7" colspan=" 1" 光谱分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 傅里叶红外光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 原位红外光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 真空红外/拉曼联用光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 紫外分光光度计 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 圆二色光谱分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 显微共焦拉曼光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 激光显微共聚焦荧光显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 2" colspan=" 1" 元素分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 等离子发射光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" 能谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 结构分析 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 256" X射线衍射仪 /td /tr /tbody /table p   除了上述国家重点实验室,还有海洋涂料国家重点实验室和废旧塑料国家重点实验室等企业国家重点实验室。另外,还有一些教育部成立的重点实验室等,以下也将公开的仪器配置予以列出。 /p p    strong 工程塑料重点实验室 /strong & nbsp /p p   中国科学院工程塑料重点实验室成立于1991年,是国内最早开展工程塑料科学研究的实验室。实验室建设和发展初期以高分子复合材料和狭义的工程塑料研究为主 后逐渐扩展到多品种的高分子材料科学研究,如烯烃聚合催化剂的合成及可控聚合、高分子材料的增强增韧、塑料高性能化的新技术、苛刻环境中使用的先进高分子材料等方向 近年来,随着学科的发展和国民经济建设的需要,实验室增加了纳米复合材料、生物医用高分子材料、环境友好高分子材料和聚烯烃合金新材料的合成与制备等研究方向。工程塑料重点实验室已经成为我国从事高分子材料基础研究和应用基础研究、实施科技成果转化、培养优秀青年科技人才、开展国际学术交流和合作的重要基地。 /p p style=" text-align: center " strong span 工程塑料重点实验室 /span 仪器配置清单 /strong   /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" width=" 419" style=" border-collapse:collapse " data-sort=" sortDisabled" align=" center" colgroup col width=" 174" style=" width:175px" / col width=" 244" style=" width:244px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 1" colspan=" 2" align=" center" valign=" middle" strong 工程塑料重点实验室 /strong strong style=" text-align: center white-space: normal " 仪器配置 /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 10" colspan=" 1" 加工成型 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 反应型双螺杆挤出系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 同向双螺杆挤出机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 塑料注射成型机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 微量注射成型仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 气动制样机& nbsp & nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 自动切缺口机& nbsp & nbsp & nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 小型捏合机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 转矩流变仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 平板硫化机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 超临界二氧化碳反应装置 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 7" colspan=" 1" 结构、热性能 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 差示扫描量热计 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 动态力学分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 热失重分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 傅里叶红外光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 凝胶渗透色谱仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 高效液相色谱& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 台式万能材料 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 8" colspan=" 1" 流变、力学性能 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 试验机& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 电子式悬简组合 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 冲击试验机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 毛细管流变仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 高级流变拓展系统/旋转流变仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 拉伸流变仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 熔融指数仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 偏光显微镜& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 6" colspan=" 1" 微观形貌 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 冷热台& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 透射电子显微镜& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 扫描电子显微镜& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 超薄切片机& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 溅射仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 扫描探针显微镜& nbsp /td /tr /tbody /table p    /p p strong span    /span 高分子化学与物理教育部重点实验室 /strong & nbsp /p p   北京大学高分子化学与物理重点实验室于2004年底获教育部批准立项建设。实验室的总目标是面向学科发展和国家需求,对本领域内的重要科学前沿问题和重大技术问题进行创新性研究 按照教育部重点实验室建设的要求,结合高分子科学的发展趋势,进一步凝炼研究方向,加强研究队伍建设,围绕高分子化学与物理的核心问题,开展原创性的前沿工作,努力体现基础与应用基础研究两个层面的交叉复合。本实验室将对高分子科学领域的学术创新和技术进步作出贡献,解决本领域一些重要的科学技术问题,培养高水平的高分子科学研究人才,努力成为我国高分子领域重要的基础研究基地、材料开发和技术创新基地、人才培养基地和学术交流中心。 /p p i    /i i    /i /p p    strong 功能高分子材料教育部重点实验室 /strong & nbsp /p p   功能高分子材料教育部重点实验室于1989年经国家计委批准立项,由世界银行贷款资助,在南开大学高分子化学与物理国家重点学科的基础上创建的。1995年9月实验室通过国家验收并向国内外开放。 /p p   实验室根据国际高分子科学的研究前沿和我国国民经济发展的需求,主要开展分子识别与吸附分离功能高分子材料、生物医用高分子材料、杂化及纳米材料和聚合物结构与性能研究。部分研究领域居国际、国内前列。 /p p   2019年12月,教育部科技司评估功能高分子材料教育部重点实验室(南开大学)结果为优秀类教育部重点实验室。 /p p style=" text-align: center " span strong style=" white-space: normal " 功能高分子材料教育部重点实验室仪器配置清单 /strong /span /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" " align=" center" colgroup col width=" 258" style=" width:259px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" width=" 315" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " strong 功能高分子材料教育部重点实验室仪器配置 /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 超导核磁共振谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 核磁共振波谱仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 小角X光散射系统 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 付立叶红外光谱仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 原子力显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 扫描式电子显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 热分析系统& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 广角激光光散射系统& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" ZETA电位仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 高效液相色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 荧光光谱测量系统& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 接触角分析仪& nbsp /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 凝胶渗透色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 高效液相色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 折光指数增量测定仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 气体吸附表面积分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 紫外分光光度计 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 万能材料实验机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 液体核磁共振谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 广角激光散射仪(红光636nm) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 偏光显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" ZETA电位+广角激光散射仪(绿光532nm) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 飞行时间质谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 83" 拉曼光谱仪 /td /tr /tbody /table p    /p p strong span    /span 聚合物成型加工工程教育部重点实验室 /strong & nbsp /p p   聚合物成型加工工程教育部重点实验室以华南理工大学材料科学与工程国家重点一级学科和机械工程国家重点(培育)学科为支撑,以材料学、材料加工工程、材料物理与化学、机械设计及理论、化工机械等五个博士点为依托,于2002年9月经教育部评估优秀后正式成立,是目前我国唯一有关聚合物成型加工工程的重点实验室。 /p p   本实验室的总体定位是围绕聚合物成型加工技术与工程,开展高水平基础与应用基础研究,探索聚合物加工新方法和高分子材料微结构设计理论 研究开发具有自主知识产权的聚合物成型加工新技术与新装备,提升我国高分子材料成型加工技术水平及国际竞争力 培养高层次的专业人才,为相关领域的理论研究、教学和技术开发提供人才资源。实验室的主要研究方向是聚合物成型加工新技术及理论、加工过程动力学及加工过程高分子物理化学,以及三者之间的相互作用关系。 /p p style=" text-align: center " strong span 聚合物成型加工工程教育部重点实验室 /span 仪器配置清单 /strong /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" " align=" center" colgroup col width=" 337" style=" width:337px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" width=" 352" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " strong 聚合物成型加工工程教育部重点实验室 span 仪器配置 /span /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 差示扫描量热仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 热重分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 热重气相色谱质谱联用仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 应力控制流变仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 动态热机械分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 傅里叶变换红外光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 场发射扫描电子显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 熔融指数仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 台式电子万能试验机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 高温十八角度激光光散射仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 橡胶加工分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 塑料工作站 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 高分子材料动态流变工作站 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 单双三螺杆反应挤出机及电磁动态塑化挤出机系列 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 24" 各种注塑及注射机系列密炼机系列 /td /tr /tbody /table p br/ /p p    strong 生物医用高分子材料教育部重点实验室 /strong & nbsp /p p   生物医用高分子材料教育部重点实验室由国家教育部于2003年批准立项建设,实验室的前身是 1993年原国家教委批准建立的生物医用高分子材料教育部开放实验室。实验室自上世纪80年代开始开展生物材料研究,是国内最早开展生物医用高分子研究的基地之一。在卓仁禧院士、张俐娜院士等学术带头人的领导下,经过多年的努力和发展,实验室形成了自己的特色和学术优势,科研成果获多项国家级、省部级奖励。目前实验室已成为我国生物医用高分子材料的一个重要研究基地、高水平生物医用材料专业人才的培养基地。 /p p style=" text-align: center " strong style=" text-align: center white-space: normal " strong style=" white-space: normal " 生物医用高分子材料教育部重点实验室 /strong 仪器配置清单 /strong /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" " align=" center" colgroup col width=" 258" style=" width:259px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" width=" 364" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" strong 生物医用高分子材料教育部重点实验室 strong style=" white-space: normal text-align: center " 仪器配置 /strong & nbsp /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 小动物活体成像仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 激光共聚焦显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 超高分辨率激光共聚焦显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 光声/超声成像仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 流式细胞仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 凝胶渗透色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 激光散射仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 粒径电位分析仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 紫外可见分光光度计 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 红外光谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 倒置荧光显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 荧光分光光度计 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 偏光显微镜 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 酶标仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 接触角测量仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 核磁共振谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 高效液相色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 冷冻干燥机 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 核酸合成仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 圆二色谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 132" 液相质谱仪 /td /tr /tbody /table p br/ /p p    strong 橡塑材料与工程教育部重点实验室 /strong /p p   橡塑材料与工程教育部重点实验室暨山东省橡塑材料与工程重点实验室是依托青岛科技大学高分子材料与工程学科建设的省部共建重点实验室,是青岛科技大学以橡胶材料与工程为特色的优秀科研团队和高水平仪器设备聚集、运行管理相对独立的科研平台。 /p p   重点实验室于2003年获教育部批准立项建设,2006年完成建设方案预定的各项目标并通过教育部专家组验收正式揭牌运行。与此同时,重点实验室2004年被山东省科技厅列为山东省重点建设的高水平重点实验室,并在历次山东省重点实验室考评中均取得优异成绩,连续两个五年计划获山东省科技厅的大力支持。 /p p    /p p    strong 生态环境相关高分子材料教育部重点实验室 /strong & nbsp /p p   生态环境相关高分子材料实验室,是在甘肃省高分子材料重点实验室的基础上于2005年7月由国家教育部批准立项建设的生态环境相关高分子材料教育部重点实验室。2009年5月通过教育部专家组验收,成为教育部重点实验室。主要研究方向为:环境修复高分子材料研究、环境友好高分子复合材料研究和改性天然及农用生态高分子材料研究。 /p p br/ /p p    strong 聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室 /strong & nbsp /p p   聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室于1993年12月经国家教委批准成立,1996年9月正式对外开放,1999年10月第一批被批准为教育部重点实验室。 /p p   实验室的主要研究方向为:1. 聚合物多相复合体系的结构与性能及聚合物复合材料的研究和应用。研究内容包括:聚合物及其复合材料(包括纤维增强、颗粒填充和共混等)的基础和应用研究 复合材料界面效应及其作用机理、界面层设计及其控制方法和相关表征技术的研究 复合材料结构、性能及加工成型工艺的优化设计和综合研究 新型聚合物的(合成)制备和研究。2. 新型(纤维状)功能材料研究及其应用技术。研究内容包括:新型吸附分离功能纤维材料(活性碳纤维、离子交换纤维、螯合纤维)的制备、吸附分离机理及其在环保资源回收方面的应用。新型聚合物功能材料的(合成)制备和研究。 /p p   现任实验室正、副主任分别是章明秋教授和符若文教授,学委会主任是曾汉民教授,学术秘书是陈水挟副教授。 /p p br/ /p p    strong 橡塑新型材料合成国家工程研究中心& nbsp /strong /p p   橡塑新型材料合成国家工程研究中心隶属中国石化集团公司,于1996年11月1日在北京正式成立。 /p p   橡塑新型材料合成国家工程研究中心(RPNERC)北京燕山石油化工公司自1992年开始向国家申报组建橡塑新型材料合成国家工程研究中心,1995年6月6日国家计委正式批准项目建议书,1995年11月23日正式批准可行性研究报告,同时进入实施阶段。2003年4月15日,橡塑新型材料合成国橡塑新型材料合成国家工程研究中心由七个科研开发职能部和一个办公室组成。 /p p   分析检测部主要是负责橡胶和塑料高分子材料原材料和成品的结构分析和物性测试,共有分析技术人员30人,测试仪器齐全,技术力量雄厚,是高分子材料全面分析和测试的基地。家工程研究中心(RPNERC)通过了国家有关部门组织的验收。 /p p br/ /p p    strong 聚烯烃国家工程研究中心 /strong & nbsp /p p   聚烯烃国家工程研究中心于2003年1月16日在北京通过了国家有关部门验收。受国家计委的委托,聚烯烃国家工程研究中心于2003年1月16日在北京通过了国家有关部门验收。上世纪90年代以前,中国的聚烯烃先进技术几乎依赖进口。国家计委依托中国石化北京化工研究院于1995年批准建设聚烯烃国家工程研究中心。中心的工作重点是研制聚烯烃高效催化剂,开发大型成套技术,并将研究成果转化为工业化生产,在全行业推广。 /p p   聚烯烃国家工程研究中心由国家计委投入3100万元人民币,中国石化投入近1亿元。经过几年建设,基本建成了催化剂研究开发和生产制备、聚合工艺评价与成套技术开发、合成树脂表征及应用等综合配套的工程研究及开发能力。总体实力达到国内领先、国际先进的水平。中心自主开发并转化生产的聚丙烯N型催化剂技术具有明显的优势,该技术向美国菲利普斯(Phillips)石油公司转让专利许可证。目前该催化剂已成为包括欧美市场在内的国际市场上第二大聚丙烯催化剂品种。 /p p   中心建设期间,在科研开发、成果产业化、市场推广应用、人才队伍建设以及国内外合作交流等方面已取得较大的成绩,为中国聚烯烃行业的技术进步与发展作出了重要的贡献。 /p p br/ /p p    strong 中国科学院生态环境高分子材料重点实验室& nbsp /strong /p p   中国科学院生态环境高分子材料重点实验室主要研究生态环境高分子材料的高效制备、先进加工技术和工程化所面临的关键问题,主要研究以聚乳酸和二氧化碳基塑料为代表的生物降解高分子材料、以膜分离高分子材料和絮凝材料为代表的水资源高分子材料、以聚苯胺和紫外光固化树脂为代表的环保防腐高分子材料,并以生态环境材料的加工工程为四个研究方向之一。 实验室有固定职工54人,研究生等流动人员57人。 /p p   本实验室在上述四类材料上有10年以上的长期积累,承担了国家科技部、自然基金委、中国科学院、吉林省科技厅等各部门在相关领域的重大、重点计划,研究成果在国内外产生了重要影响。如本实验室在世界上率先实现了二氧化碳基塑料的产业化,得到了世界范围的认可 建立了世界上第二条、国内第一条千吨级聚乳酸生产线,获得了吉林省科技进步一等奖 建立了世界上第二条、国内第一条百吨级聚苯胺生产线 在海水淡化膜分离材料方面也拥有丰富积累,是科技部973项目中高分子膜分离材料的负责单位,在油田水处理方面也正在日益显示出本实验室技术的有效性和重要性,建立了国内第一条水介质分散聚合制备水溶性高分子的3000吨生产线,获得了中油大庆油田分公司等大型企业的认可。 /p p   实验室的创立者和名誉主任为我国著名的高分子化学家王佛松院士,实验室主任为王献红研究员,学术委员会主任为张希院士。 /p p br/ /p p    strong 中国科学院高分子复合材料工程中心 /strong & nbsp /p p   高分子复合材料工程实验室成立于2009年,是为了适应我国发展战略高技术对先进高分子复合材料的强烈需求,在2009年经中国科学院批准建设的“中国科学院高分子复合材料工程化研发平台”的基础上,利用长春应化所高分子物理与化学国家重点实验室和原高分子工程实验室的部分研究力量组建而成的。实验室现有研究员11人,副研究员24人,高级工程师4人,中级研究人员49人,初级研究人员3人,在读研究生54人,2015年经费达到10169万元,有科研用房面积约5557平方米,科研仪器设备总价值7125余万元。 /p p style=" text-align: center " strong 高分子领域常用仪器配置 /strong /p p /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" border-collapse:collapse " align=" center" data-sort=" sortDisabled" colgroup col width=" 72" style=" width:72px" / col width=" 146" style=" width:147px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" colspan=" 2" width=" 248" style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" strong 高分子领域常用仪器 /strong /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " rowspan=" 2" colspan=" 1" width=" 170" align=" center" valign=" middle" 色谱 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/29.html" target=" _self" 凝胶色谱仪 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/23.html" target=" _self" 高效液相色谱 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 176" align=" center" valign=" middle" 波谱 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/43.html" target=" _self" 核磁共振 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " rowspan=" 4" colspan=" 1" width=" 176" align=" center" valign=" middle" 光谱 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/31.html" target=" _self" 红外光谱仪 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/35.html" target=" _self" 紫外分光光度 /a /td /tr tr td colspan=" 1" rowspan=" 1" style=" border-color: windowtext border-width: 1px border-style: solid word-break: break-all " width=" 13" align=" center" valign=" middle" 荧光光谱仪 /td /tr tr td colspan=" 1" rowspan=" 1" style=" border-color: windowtext border-width: 1px border-style: solid word-break: break-all " width=" 13" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _self" 拉曼光谱仪 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " rowspan=" 3" colspan=" 1" width=" 176" align=" center" valign=" middle" 质谱 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/290.html" target=" _self" 气质联用 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/51.html" target=" _self" 液质联用 /a /td /tr tr td rowspan=" 1" colspan=" 1" style=" border-color: windowtext border-width: 1px border-style: solid word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" 飞行时间质谱仪 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 176" align=" center" valign=" middle" X射线仪器 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/73.html" target=" _self" X射线衍射仪 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " rowspan=" 2" colspan=" 1" width=" 176" align=" center" valign=" middle" 粒度/颗粒/粉末分析仪器 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/112.html" target=" _self" Zeta电位仪 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/470.html" target=" _self" 激光粒度仪 /a /td /tr tr td rowspan=" 2" colspan=" 1" style=" border-color: windowtext border-width: 1px border-style: solid word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" 表界面物性测试 /td td rowspan=" 1" colspan=" 1" style=" border-color: windowtext border-width: 1px border-style: solid word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/191.html" target=" _self" 比表面 /a /td /tr tr td rowspan=" 1" colspan=" 1" style=" border-color: windowtext border-width: 1px border-style: solid word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/523.html" target=" _self" 化学吸附仪 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 176" align=" center" valign=" middle" 流变仪/粘度计 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/84.html" target=" _self" 流变仪 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " rowspan=" 4" colspan=" 1" width=" 176" align=" center" valign=" middle" 热分析仪 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/63.html" target=" _self" 差示扫描量热仪 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/62.html" target=" _self" 热重分析仪 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/68.html" target=" _self" 热分析联用仪 /a /td /tr tr td rowspan=" 1" colspan=" 1" style=" border-color: windowtext border-width: 1px border-style: solid word-break: break-all " width=" 16" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/65.html" target=" _self" 热机械分析仪 /a br/ /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " rowspan=" 2" colspan=" 1" width=" 179" align=" center" valign=" middle" 试验机 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/373.html" target=" _self" 万能试验机 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/374.html" target=" _self" 拉力试验机 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " rowspan=" 4" colspan=" 1" width=" 179" align=" center" valign=" middle" 电子显微镜 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/53.html" target=" _self" 扫描电镜 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target=" _self" 透射电镜 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/60.html" target=" _self" 原子力显微镜 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 224" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/60.html" target=" _self" 扫描探针显微镜 /a /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 179" rowspan=" 2" colspan=" 1" align=" center" valign=" middle" 显微镜 /td td style=" border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " width=" 189" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/57.html" target=" _self" 偏光显微镜 /a /td /tr tr td colspan=" 1" rowspan=" 1" style=" border-color: windowtext border-width: 1px border-style: solid word-break: break-all " width=" 13" align=" center" valign=" middle" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/286.html" target=" _self" 共聚焦显微镜 /a br/ /td /tr /tbody /table p br/ /p p /p p   信息统计来源于各国家重点实验室官网,部分实验室罗列仪器设备较全,部分实验室仅罗列了最主要或特色的仪器设备,因此结果仅供参考。另外其中有些仪器类型可能存在并列或包含关系,并未进行详细区分。 /p p br/ /p
  • 高分子表征技术专题——示差扫描量热法进展及其在高分子表征中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读。期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来。高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意! 原文链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20234《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304示差扫描量热法进展及其在高分子表征中的应用陈咏萱 , 周东山 , 胡文兵 南京大学化学化工学院 配位化学国家重点实验室机构 南京 210023作者简介: 胡文兵,男,1966年生. 南京大学化学化工学院高分子系教授、博士生导师. 1989年本科毕业于复旦大学材料科学系,1995年博士毕业于复旦大学高分子科学系. 分别于1998~1999年赴德国弗莱堡大学物理系、2000~2001年美国田纳西大学化学系、2001~2003年荷兰物质科学研究院(FOM)原子与分子物理研究所从事博士后研究. 2004年至今,在南京大学任教. 2008年获杰出青年科学基金资助,2020年入选美国物理学会会士(APS Fellow). 主要研究方向为采用蒙特卡洛分子模拟和Flash DSC研究高分子结晶机理及材料热导率表征 通讯作者: 胡文兵, E-mail: wbhu@nju.edu.cn摘要: 示差扫描量热法(DSC)是表征材料热性能和热反应的一种高效研究工具,具有操作简便、应用广泛、测量值物理意义明确等优点. 近年来DSC技术的发展大大拓展了高分子材料表征的测试范围,促进了对高分子物理转变的热力学和动力学的深入研究. 温度调制示差扫描量热法(TMDSC)是DSC在20世纪90年代的标志性进展,它在传统DSC的线性升温速率的基础之上引入了调制速率,从而可将总热流信号分解为可逆信号和不可逆信号两部分,并能测量准等温过程的可逆热容. 闪速示差扫描量热法(FSC)是DSC技术近年来的创新性发展,它采用体积微小的氮化硅薄膜芯片传感器替代传统DSC的坩埚作为试样容器和控温系统,实现了超快速的升降温扫描速率以及微米尺度上的样品测试,使得对于高分子在扫描过程中的结构重组机制的分析以及对实际的生产加工条件的直接模拟成为可能. 本文从热分析基础出发,依次对传统DSC、TMDSC和FSC进行了介绍,内容覆盖其发展历史、方法原理、操作技巧及其在高分子表征中的应用举例,最后对DSC未来的发展和应用进行了展望. 本文希望通过综述DSC原理、实验技巧和应用进展,帮助读者加深对DSC这一常用表征技术的理解,进一步拓展DSC表征高分子材料的应用.关键词: 高分子表征 / 示差扫描量热法 / 温度调制示差扫描量热法 / 闪速示差扫描量热法 目录1. 热分析基础1.1 温度和热1.2 热分析(thermal analysis)2. 示差扫描量热法2.1 基本原理2.2 实验技巧2.2.1 仪器校准2.2.2 样品制备2.2.3 温度程序2.2.4 保护气氛2.3 应用举例2.3.1 比热容2.3.2 热转变温度2.3.3 转变焓2.3.4 DSC与其他技术连用3. 温度调制示差扫描量热法3.1 基本原理3.2 实验技巧3.2.1 样品质量3.2.2 温度程序3.3 应用举例3.3.1 可逆热容和不可逆热容3.3.2 等温可逆热容3.3.3 玻璃化转变4. 闪速示差扫描量热法4.1 基本原理4.2 实验技巧4.2.1 样品制备4.2.2 样品质量4.2.3 临界条件4.3 应用举例4.3.1 等温总结晶动力学4.3.2 不可逆熔融转变4.3.3 与其他表征技术连用4.3.4 玻璃化转变4.3.5 热导率5. 总结与展望参考文献1. 热分析基础1.1 温度和热温度是表征物体冷热程度的物理量,它仅由系统内部的热运动状态决定,是系统中物质分子热运动强度的量度. 热力学第零定律表明,所有互为热平衡的系统都存在一个共同的数值相同的态函数,这个态函数被称为温度,是一个强度量. 热力学第零定律阐明了温度计的工作原理:在测量温度时,首先选择一个作为标准的测温物体,也就是温度计,然后让它分别与各个物体接触并达到热平衡,得到的标准物体的温度就是各待测物体的温度. 值得注意的是,温度计的热容必须比待测物体的热容要低得多,以保证接触过程中不会改变物体的温度. 然而,温度测量获得的是一个相对量,为了定量测定温度,人们还需要建立一个温标.最初的温标是经验温标,它依据测温质的某一种物理属性随温度的变化关系来表征温度的大小. 例如,酒精和水银温度计是根据液体加热时的体积膨胀设计的,铂和RuO2温度传感器是依据金属导体的电阻随温度的变化关系设计的. 通常,这种变化关系是显著而单调的,假定其为简单的线性关系,那么测温属性x和温度θ的关系为:其中,常数a和b是由标准点和分度法确定的,根据不同的标准点和分度法可以确定不同的温标. 1714年,Fahrenheit将水的冰点设为32 °F,沸点为212 °F,建立了华氏温度. 1742年,Celsius将水的冰点设为0 °C,沸点为100 °C,建立了摄氏温度. 到1779年为止,全世界并存有19种经验温标. 然而,这些温标缺乏统一的标准,除了标准点外,采用不同的测温质测得的温度并不完全一致. 此外,测温属性往往无法在整个温度范围内保持完全线性的变化关系. 例如,水银在−39 °C发生固化,在357 °C发生气化,因此水银温度计的测温范围在其凝固点和沸点之间. 1848年,Kelvin依据卡诺定律提出了开氏温度作为物理学温标,它不依赖于任何测温物质的具体测温属性,故又称为绝对温标. 相应的温度也被称为热力学温度,以T表示,单位为开尔文,记为K.1967年,第13届国际标度会议确立热力学温度为基本温标,并将水的三相点的热力学温度设为273.15 K. 摄氏温度与热力学温度之间的关系为即,摄氏温度的0 °C对应热力学温度的273.15 K.热量是物质状态发生转变的一种反映,它与人类的日常生活息息相关,很早以前人们就开始了对热的探索. 早在公元前5世纪,Empedocles[1]就提出这个世界是由气、水、土和火(热)四大元素所组成的. 一直到18世纪中叶以前,热质说(theory of caloric)盛行. 18世纪后期,人们开始通过实验证明热是粒子内部的运动. 19世纪后半期,Joule和Boltzmann等建立了统计热力学的基本原理,从而彻底推翻了传统的热质说.由热力学第一定律可知,热是能量的一种形式,记为Q,它可以和其他形式的能量互相转化,且总能量保持不变,即:物体吸收或放出热量的能力由热容C (JK−1)来表征,表示物体温度升高1 K所吸收的热量(单位J),而单位质量(克,g)物体升高1 K所吸收的热量为比热容cm (JK−1g−1),将能量表示为体积和温度的函数,则根据体积不变的条件可以得到同样可以将能量表示为压强、温度的函数, 在压强不变的条件下,可得到其中,H为定义的一个态函数,称为焓(enthalpy). 它与内能的关系为由此得到等容热容和等压热容的关系为1.2 热分析(thermal analysis)广义上来说,所有控制温度的测量过程都可以称为热分析. 1999年,国际热分析和量热协会(International Confederation for Thermal Analysis and Calorimetry, ICTAC)和美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials, ASTM)[2~4]对热分析的定义为:在程序温度下,测量物质的物理性质与温度或时间关系的一类技术. (A group of techniques in which a physical property of a substance is measured as a function of temperature or time while the substance is subjected to a controlled-temperature program.)常见的热分析所测量的物理性质包括质量、温差、热量、应力和应变等. 按照测量性质的不同,最基本的热分析包括以下几种:差热分析法(differential thermal analysis, DTA)、示差扫描量热法(differential scanning calorimetry, DSC)、热机械法(thermomechanical analysis, TMA)、热重分析法(thermogravimetric analysis, TGA)等等.示差扫描量热法(DSC)的定义是:在程序控温和稳态保护气氛下,测量进出样品和参比物之间的热流差随温度或时间变化的一种技术. 它是目前应用最为广泛的一种热分析技术. 随着科学技术的进步,DSC也得到了不断的发展,特别是近年来取得了显著的进展. 其中一个主要的进展是在20世纪90年代出现的温度调制DSC (temperature-modulated DSC, TMDSC). TMDSC在传统DSC线性扫描速率的基础上加入了调制升降温速率,可测得非线性调制热流信号,对该热流信号进行解调制,可以将总热流信号区分为可逆信号和不可逆信号两部分. TMDSC还可以通过对等温过程施加微量调制升降温速率进行准等温实验,追踪实验过程中的不可逆过程随时间的演化,并最终获得平衡状态下的可逆热容. DSC技术的另一个重要进展是近年来发展起来的闪速示差扫描量热法(fast-scan chip-calorimetry, FSC). FSC其商业化版本为Flash DSC,是基于芯片量热技术和微制造技术而发明的超快速示差扫描量热技术,它可达到106 Ks−1的扫描速率,具有较高的灵敏度,进一步将DSC的表征时间和温度窗口拓展到了发生较快速热转变的区间,增强了其表征和研究各种热转变动力学的能力.2. 示差扫描量热法2.1 基本原理示差扫描量热法起源于19世纪中期. 1887年,Le Chatelier[5,6]采用热电偶首次记录了陶土的温度随时间变化的升温曲线. 1899年Roberts-Austen[7]使用参比热电偶,首次测量了样品与参比物之间的温差,发展了差热分析法(DTA). 然而这种方法只能用于定性测量样品和参比物之间的温差ΔT.1955年,Boersma[8] 改进了DTA设备并建立了一个定量DTA测量单元,该仪器的热阻与试样无关. 对仪器的热容进行校正,可使得扫描过程中样品的热流与温差呈稳定的线性关系,从而可以定量测量热流. 这一发现最终导致了热流型DSC的诞生. 热流型DSC保留了差热分析法引入的参比物,并监测试样和参比物之间的热流差变化,得到了比只测定试样的绝对热流变化更为精确的测试结果,这也是示差扫描量热法中“示差”的含义及来源. 1964年,Watson等[9,10]提出了功率补偿型DSC的概念,这一概念有利于提高DSC的升降温速率. 此后,DSC技术不断发展并成为热分析领域的常规分析手段. 目前,市场化的DSC设备根据加热方法和测量原理主要分为热流型示差扫描量热仪(heat flux DSC)和功率补偿型示差扫描量热仪(power compensation DSC)两类[11].热流型DSC的测试装置如图1所示.图 1Figure 1. Illustration of heat-flux DSC (Mettler-Toledo heat-flux DSC) with the heating rate controlled through the furnace temperature. There are two sets of thermocouples measuring the heat flow between the furnace and the pan for sample and reference and two central terminals bringing the average T signal from all the thermocouples out to the computer.热流型DSC从外部加热整个炉体,并给样品和参比物提供同样的加热功率. 由热欧姆定律可知,由炉体流到试样坩埚的热流[Math Processing Error]ϕs 以及由炉体流入参比坩埚的热流[Math Processing Error]ϕr分别为[12]其中,[Math Processing Error]Ts、[Math Processing Error]Tr和[Math Processing Error]Tc分别为试样温度、参比温度和炉体温度,[Math Processing Error]Rth为热阻.DSC检测信号[Math Processing Error]ϕ为2个热流之差,由于参比坩埚和试样坩埚相同,仪器两边具有对称性,可将上式简化为即,热流型DSC的检测信号[Math Processing Error]ϕ与试样和参比物之间的温差[Math Processing Error]ΔT=Ts−Tr成正比.热流型DSC对整个炉体进行加热,测试氛围均匀且稳定,因此能保持较为稳定的基线. 另一方面,炉体的热容较大,不利于快速升降温,因此热流型DSC的升降温速率较慢.功率补偿型DSC的测试装置如图2所示.图 2Figure 2. Illustration of power-compensation DSC as invented by Perkin Elmer with the reference and the sample separately heated by two platinum resistance thermometers in two calorimeters mounted in a constant temperature block.功率补偿型DSC采用2个独立的加热器分别对样品盘和参比盘进行控温和功率补偿,当样品发生吸热或者放热效应而导致样品与参比物之间的温差不为零时,电热丝将及时对参比盘或样品盘输入电功率以进行热量补偿,使两者的温度始终处于动态零位平衡状态,同时记录样品和参比物的2只补偿电热丝的功率之差随时间的变化关系,功率补偿型DSC的热源更贴近样品,温度响应灵敏,因此升降温速率更快. 为了准确测量样品的热效应,功率补偿型DSC的2个炉体必须具有很高的对称性,然而仪器内部的环境往往会随着时间而发生改变,因此功率补偿型DSC的基线容易发生漂移,不如热流型DSC稳定.2.2 实验技巧2.2.1 仪器校准首先采用标准物质在待测温度范围内对仪器进行校准,以保证测量值与参考值相吻合. 校准的内容主要包括DSC曲线上的温度值以及热流速率值. 因此标准物质应具有较好的稳定性,其测量性能必须具有可靠的文献参考值. 常用于校准的标准物质有铟、锡、尿素、苯甲酸等等,这些标准物质可用于不同温度范围内的校准. 图3是采用铟进行熔点以及熔融焓校准得到的测量结果,将标准物质的熔点以及熔融焓的测量值与文献参考值进行比较,若测量值不在误差限之内,则需要对仪器的参数进行调整,使测量值与参考值相符合[13].图 3Figure 3. Illustration of the calibration of temperature and heat-flow rate with the standard material Indium for DSC measurement. The curve is characterized by its baseline and the endothermic process with some characteristic temperatures including the beginning of melting, Tb, the extrapolated onset of melting, Tm, the peak temperature, Tp, and the end of melting where the baseline is finally recovered, Te. Generally, Tm is the most reproducible point as an accurate measure of the equilibrium temperature which are used for the temperature calibration. The peak area below the baseline can be compared with the expected fusion heat of standard materials for the calibration of the heat flow rate.2.2.2 样品制备DSC实验采用坩埚作为试样容器,包括铝坩锅、高压坩埚以及具有特殊用途但使用较少的铂金、黄金、铜、蓝宝石或者玻璃坩埚等等. 其中最常用的是铝坩埚,包括40 μL标准铝坩埚和20 μL轻质铝坩埚. 带盖的40 μL标准铝坩埚应用范围较广,能进行固体和液体样品的测试. 20 μL的轻质铝坩埚的热容较小,有利于提高测试信号的分辨率和灵敏度,可用于质量较小的薄膜或者粉末样品的测试,一般不用于液体样品的测试. 称量样品之前首先需要选取2个质量十分相近的坩埚,以保证DSC仪器具有较好的对称性. 此外,取放坩埚时采用镊子夹取坩埚,并将坩埚放置在称量纸上,以免污染坩埚及坩埚内的样品.然后选择样品质量. 一般来说,样品质量越少越好,较少的样品量可以减小样品内部的温度梯度,提高信号的分辨率,此外还能保证与坩埚底部的良好接触,有利于提高基线的稳定性和温度测量的准确度. 然而样品质量过少会导致信号的灵敏度较低. 因此,在称量样品时需要综合考虑两者的影响. 通常,样品的体积不超过坩埚体积的2/3,有机样品的质量为5~10 mg,无机样品的质量为10~50 mg[12]. 称量时采用差减法,先用分析天平称量空坩埚的质量,然后放入样品,称量样品和坩埚的质量之和,两者相减则得到样品的质量. 称量时每个质量都需要测量3遍,保证质量称量的准确度在±0.2%.装样过程需要注意3个方有关高分子标准热容数据可从ATHAS (Advanced THermal AnalysiS)[16]等数据库中查找.2.3.2 热转变温度高分子材料的物理热转变温度主要包括玻璃化温度和熔点. 玻璃化温度[Math Processing Error]Tg是非晶态聚合物在玻璃态和高弹态之间转变的温度. 研究玻璃化转变温度可以得到有关样品的热历史、稳定性、化学反应程度等重要信息,对于实验研究、质量检测等具有重要意义. 玻璃化转变温度通常取DSC曲线发生玻璃化转变台阶上下范围的中点. 图5是ASTM方法[17]测量聚合物玻璃化转变温度的热流曲线图,在台阶的拐点[Math Processing Error]Ti处做一条切线,由这条切线与基线的交点可得到外推起始温度[Math Processing Error]Tb1和外推终止温度[Math Processing Error]Te1,这两点的中点即为玻璃化转变温度[Math Processing Error]Tg.图 5
  • 中国化学会第六届高分子结晶研讨会第一轮通知
    中国化学会第六届高分子结晶研讨会将由中国化学会高分子学科委员会和杭州师范大学共同主办、杭州师范大学材化学院承办,于2022年4月15日至4月17日在杭州举行。本次研讨会将邀请国内高分子结晶、高分子物理、高分子加工等领域的专家学者,对高分子结晶理论、应用及表征技术等方面的前沿问题进行深入研讨,欢迎各位同行参加本次研讨会。会议介绍有机高分子材料超过三分之二是半结晶高分子,高分子结晶行为和晶体结构对于调控材料性能具有重要意义。我国自2017年以来每年举办一次以高分子结晶理论、表征和应用为主题的小型学术会议,中国化学会第五届高分子结晶研讨会去年夏天在长春成功举办。因疫情控制等方面的原因,本次会议将适度控制参会人数及规模,请各位代表尽早注册报名。组织机构会议主办单位:中国化学会高分子学科委员会、杭州师范大学会议承办单位:杭州师范大学材料与化学化工学院会议主席(以姓氏为序):胡文兵、李良彬、门永锋会议执行主席:李勇进组织委员会:由吉春、曹肖君、王莲、王亨缇、梁媛媛、杨静、叶丽军、颜廷姿、郑鑫征文内容投稿论文可参照但不限于以下内容:1. 高分子结晶的计算机模拟及新方法2. 高分子结晶的新现象新理论3. 功能高分子的结晶行为4. 天然和生物可降解高分子的结晶行为5. 加工过程的高分子结晶行为会议日期2022年3月25日 摘要截止日期2022年4月15日会议报到,4月16--4月17日学术研讨会。会议地点及酒店预订:详见第二轮通知。注册缴费会议注册方式、论文摘要格式及截至日期等信息,请联系会议主办方索取,邮件地址:(polymer_crystal_6@163.com)。会议注册费:参会费用:含会议资料费、会务费、场租费,会议期间食宿费用自理。会议注册费(单位:元)注册缴费教师(非中国化学会会员)/企业代表1500元/人教师代表(中国化学会会员)1200元/人学生代表(凭学生证)1000元/人学生代表(中国化学会会员)800元/人付款方式:详见第二轮通知。赞助事宜本次会议将为企业提供展示平台,欢迎会议赞助和厂商宣传,相关事宜请联系由吉春老师。联系电话:13732208663(微信同号),0571-28868108电子信箱:you@hznu.edu.cn会议组委会秘书处联 系 人: 由吉春 13732208663,0571-28868108叶丽军(摘要与论文,会议参会、参展)15158019447 郑 鑫(会议注册) 15158018557杨 静(交通安排) 15558027301 联系信箱:polymer_crystal_6@163.com通讯地址:杭州师余杭区余杭塘路2318号,杭州师范大学, 邮 编:310000
  • 全自动乌氏粘度计在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中的应用
    超高分子量聚乙烯英文名ultra high molecular weight polyethylene简称为UHMWPE,是一种线性结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。普通高密度聚乙烯的分子量约为2-30万,而超高分子量聚乙烯则具有至少150万的分子量,因此它具有一般工程塑料难以比拟的一些优异性质,例如超高的耐磨性、抗低温冲击性、耐环境应力开裂性以及自润滑性,它在高性能纤维市场上,包括从海上油田的系泊绳到高性能轻质复合材料方面均显示出极大的优势,在现代化军工和航空、航天、海域防御装备等领域发挥着举足轻重的作用。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料的分子量是其核心指标,分子量的高低影响材料的强度、韧性和耐磨度。在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料的生产和研发中,乌氏毛细管法因简单、方便、快捷且经济成为首选测定方法,其中ASTM D4020-2011及GB/T1632.3-2010标准中也对乌氏毛细管法测聚乙烯的黏均分子量作出了相关规定。乌氏毛细管法实验操作简便、效率高、数据精准,在大多数高分子材料检测及相关质量控制中都起到关键作用,尤其是目前在很多行业中使用的自动乌式黏度计,以自动化的精确高效替代人工及数据误差,节省人力的同时进一步提高了实验数据的准确性。以杭州卓祥科技有限公司的IV3000X系列超高温全自动乌式黏度计、MSB系列多位溶样块、ZPQ智能配液器一整套黏度测试设备为例: 实验流程:1. 智能配液过程使用ZPQ智能配液器进行配液,点击配液功能后,直接输入浓度和质量(可通过连接天平直接获取),可直接计算出所需要的目标体积进行移液并且精度可达0.1%。可避免因手动配液方法导致的精度差、效率低及数据误差等问题。ZPQ智能配液器还具有密度计算功能,移取液体体积后,输入质量(可与天平通讯,直接获取),即可自动计算出密度值。2. 溶样过程MSB系列多位溶样块,采用金属浴的方式进行加热溶样并具有自动搅拌功能,同时最多可容纳15个样品。溶样效率快、转速可调、溶样时间可调、溶样温度可调、溶样温度可达180℃。3. 测试过程IV3000X系列超高温全自动乌式黏度计可实现自动连续测量,全程无需人员看管。并且采用的智能红外光电传感器,保证测量时间可到毫秒级,控温精度可达±0.001℃,可有效确保实验数据的精度,避免人工实验导致误差。4. 测试结果:IV3000X系列全自动超高温乌式黏度计连接电脑端,得出结果可在计算机上直接显示,并有数据储存、多样化粘度分析报表等多种功能。5. 粘度管清洗干燥过程:仪器可自动排废液,自动清洗并干燥粘度管,粘度管无需从浴槽中取出,粘度管不易损坏,减少耗材成本支出。清洗模式可多种选择,同时具有废液分类收集功能,减少废液回收成本及避免因多种废液混合导致的风险。IV3000X系列全自动超高温乌式黏度计可实现自动测试、自动排废液、自动清洗,自动干燥,告别了粘度管是耗材的时代。
  • 高分子表征技术专题——石英晶体微天平在高分子研究中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请到国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读。期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来。高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意! 原文链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20248《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304 石英晶体微天平在高分子研究中的应用袁海洋 1 ,马春风 2 ,刘光明 1 , 张广照 2 , , 1.中国科学技术大学化学物理系 合肥微尺度物质科学国家研究中心 安徽省教育厅表界面化学与能源催化重点实验室 合肥 2300262.华南理工大学材料科学与工程学院 广州 510640作者简介: 刘光明,男,1979年生. 2002年于安徽师范大学获得学士学位,2007年于中国科学技术大学获得博士学位. 2005~2006年,香港科技大学,研究助理;2008~2010年,澳大利亚国立大学,博士后;2010~2011年,中国科学技术大学,特任副教授;2011~2016年,中国科学技术大学,副教授;2016年至今,中国科学技术大学,教授. 获得2011年度中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)(二等奖),2013年入选中国科学院青年创新促进会,并于2017年入选为中国科学院青年创新促进会优秀会员. 近年来的研究兴趣主要集中于高分子的离子效应方面 张广照,男,1966年生. 华南理工大学高分子科学与工程系教授. 1987年本科毕业于四川大学高分子材料系,1998年在复旦大学获博士学位. 先后在香港中文大学(1999~2001年)和美国麻省大学(2001~2002年)从事博士后研究. 2002~2010年任中国科学技术大学教授,2010至今在华南理工大学工作. 曾获国家杰出青年基金获得者(2007年),先后担任科技部重大研究计划项目首席科学家(2012年),国际海洋材料保护研究常设委员会(COIPM)委员(2017年),中国材料研究学会高分子材料与工程分会副主任,广东省化学会高分子化学专业委员会主任,《Macromolecules》(2012~2014年)、《ACS Macro Letters》(2012~2014年)、《Macromolecular Chemistry and Physics》、《Chinese Joural of Polymer Science》、《高分子材料科学与工程》编委或顾问编委. 研究方向为高分子溶液与界面物理化学,在大分子构象与相互作用、高分子表征方法学、杂化共聚反应、海洋防污材料方面做出了原创性工作 通讯作者: 刘光明, E-mail: gml@ustc.edu.cn 张广照, E-mail: msgzzhang@scut.edu.cn 摘要: 石英晶体微天平(QCM)作为一种强有力的表征工具已被广泛应用于高分子研究之中. 本文中,作者介绍了QCM的发展简史、基本原理以及实验样品制备方法. 在此基础上,介绍了如何基于带有耗散测量功能的石英晶体微天平(QCM-D)及相关联用技术研究界面接枝高分子构象行为、高分子的离子效应以及高分子海洋防污材料,展示了QCM-D技术在高分子研究中的广阔应用前景. QCM-D可同时检测界面高分子薄膜的质量变化和刚性变化,从而反映其结构变化. 与光谱型椭偏仪联用后,还可同步获取界面高分子薄膜的厚度变化等信息,可以有效解决相关高分子研究中的问题. 希望本文能够对如何利用QCM-D技术开展高分子研究起到一定的启示作用,使这一表征技术能够为高分子研究解决更多问题.关键词: 石英晶体微天平 / 高分子刷 / 聚电解质 / 离子效应 / 海洋防污材料 目录1. 发展简史2. 石英晶体微天平基本原理3. 石英晶体微天平实验样品制备3.1 在振子表面制备化学接枝高分子刷3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜4. 石英晶体微天平在高分子研究中的应用4.1 界面接枝高分子构象行为4.2 高分子的离子效应4.2.1 高分子的离子特异性效应4.2.2 高分子的离子氢键效应4.2.3 高分子的离子亲/疏水效应4.3 高分子海洋防污材料5. 结语参考文献1. 发展简史1880年,Jacques Curie和Pierre Curie发现Rochelle盐晶体具有压电效应[1 ]. 1921年,Cady利用X切型石英晶体制造出世界上第一个石英晶体振荡器[2 ]. 但是,由于X切型石英晶体受温度影响太大,该切型石英晶体并未被广泛应用. 直到1934年,第一个AT切型石英晶体振荡器被制造出来[3 ],由于其在室温附近几乎不受温度影响,因而得到广泛应用. 1959年,Sauerbrey建立了有关石英晶体表面质量变化和频率变化的定量关系,即著名的Sauerbrey方程[4 ],该方程的建立为石英晶体微天平(QCM)技术的推广与应用奠定了坚实基础. 20世纪六七十年代QCM技术主要被应用于检测空气或真空中薄膜的厚度[5 ]. 1982年,Nomura和Okuhara实现了在液相中石英晶体振子的稳定振动,从而开辟了QCM技术在液相环境中的应用[6 ]. 1995年,Kasemo等开发了具有耗散因子测量功能的石英晶体微天平技术(QCM-D)[7 ],实现了对石英晶体振子表面薄膜的质量变化和结构变化进行同时监测. 近年来,随着科学技术的发展,出现了QCM-D与其他表征技术的联用. 如QCM-D与光谱型椭偏仪联用技术(QCM-D/SE)[8 ]、QCM-D与电化学联用技术[9 ]等,这些联用技术无疑极大地拓展了QCM-D的应用范围,丰富了表征过程中的信息获取量,加深了对相关科学问题的理解. 毋庸置疑,在过去的60年中,QCM技术已取得了长足进步,广泛应用于包括高分子表征在内的不同领域之中[10 ~14 ],为相关领域的发展作出了重要贡献.2. 石英晶体微天平基本原理对于石英晶体而言,其切形决定了石英晶体振子的振动模式. QCM所使用的AT切石英振子的法线方向与石英晶体z轴的夹角大约为55°[15 ],其振动是由绕z轴的切应力所产生的绕z轴的切应变激励而成的,为厚度剪切模式,即质点在x方向振动,波沿着y方向传播,该剪切波为横波(图1 )[15 ~17 ].图 1Figure 1. Schematic illustration of a quartz resonator working at the thickness-shear-mode, where the shear wave (red curve) oscillates in the horizontal (x) direction as indicated by the two blue double-sided arrows but propagates in the vertical (y) direction as indicated by the light blue double-sided arrows. The two gold lines represent the two electrodes covered on the two sides of the quartz crystal plate, and the dashed line represents the center line of the quartz crystal plate at the y direction. (Adapted with permission from Ref.[16 ] Copyright (2000) JohnWiley & Sons, Inc).当石英振子表面薄膜厚度远小于石英振子厚度时,Sauerbrey建立了AT切石英压电振子在厚度方向上传播的剪切波频率变化(Δf)与石英压电振子表面均匀刚性薄膜单位面积质量变化(Δmf)间的关系,称为Sauerbrey方程[4 ]:其中,ρq为石英晶体的密度,hq为石英振子的厚度,f0为基频,n为泛频数,C = ρqhq/(nf0). Sauerbrey方程为QCM技术的应用奠定了基础. 值得指出的是,此方程一般情况下仅适用于真空或空气中的相关测量.当黏弹性薄膜吸附于石英振子表面时,振子的振动受到其表面吸附层的阻尼作用,因此需要定义一个参数耗散因子(D)来表征石英振子表面薄膜的刚性:其中,Q为品质因数,Es表示储存的能量,Ed表示每周期中消耗的能量. 较小的D值反映振子表面薄膜刚性较大,反之,较大的D值表明振子表面薄膜刚性较小.当QCM用于液相中的相关测量时,Kanazawa和Gordon于1985年建立了石英压电振子频率变化和牛顿流体性质间的关系,即Kanazawa-Gordon方程[18 ]:其中ηl代表液相黏度,ρl为液相密度. 1996年,Rodahl等建立了有关耗散因子变化与牛顿流体性质间关系的方程[19 ]:在液相中,石英振子表面黏弹性薄膜的复数剪切模量(G)可表示为[20 ]:G′代表薄膜的储存模量,G″代表薄膜的耗散模量,μf代表薄膜的弹性模量,ηf代表薄膜的剪切黏度,τf代表薄膜的特征驰豫时间. 因此,石英压电振子的频率变化和耗散因子变化可表示为[20 ]:其中ρf代表薄膜密度,hf代表薄膜厚度.石英压电振子的频率与耗散因子可以通过阻抗谱方法加以测量[16 ],也可以通过拟合振幅衰减曲线获得[7 ]. 以后者为例,当继电器断开后,由交变电压产生的驱动力会突然消失,石英压电振子的振幅在阻尼作用下会按照下面的方式逐渐衰减[21 ].其中t为时间,A(t)为t时刻的振幅,A0为t=0时的振幅,τ为衰减时间常数,φ为相位,C为常数. 注意此时输出频率(f)并非为石英振子的谐振频率,而是f0和参照频率(fr)之差[21 ]. 通过对石英压电振子振幅衰减曲线的拟合,可以得到f 和τ.耗散因子可以通过如下公式求得[7 ]:3. 石英晶体微天平实验样品制备].3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜以旋涂法在振子表面制备高分子膜过程中,首先将振子放置于旋涂仪上,抽真空使振子固定,将高分子溶液滴在振子表面后,启动旋涂仪,高分子溶液将沿着振子的径向铺展开来. 伴随溶剂的挥发,可在振子表面制备一层物理涂覆的高分子薄膜[27 ,28
  • 直播预告!先进高分子材料主题网络会议之高分子材料研究专场
    仪器信息网联合《高分子学报》将于2022年11月10-11日合作举办“先进高分子材料”主题网络研讨会(2022),本届会议报告将聚焦于高分子材料研究与表征测试技术,邀请国内高分子领域的知名专家和国内外科学仪器厂商代表分享研究成果和前沿技术,致力于为国内高分子材料研究、应用及检测的相关工作者提供一个突破时间地域限制的免费学习平台,让大家足不出户便能聆听到相关专家的精彩报告。主办单位:仪器信息网&《高分子学报》会议日程及报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/polymer2022/本届先进高分子材料主题网络研讨会共设置了4个主题会场 ,分别是:高分子材料研究、大科学装置在高分子研究中的应用、高分子表征测试技术(上)、高分子表征测试技术(下)。高分子材料研究专场报告嘉宾简介:中国科学技术大学教授 尤业字尤业字,中国科学技术大学化学与材料科学教授,博士生导师。1996年本科毕业于合肥工业大学化学工程学院,2000年获中国科学技术大学硕士学位, 2003年获得年中国科学技术大学博士学位,并获中科院院长奖学金。随后,2003年在日本东京工业大学资源化学研究所做访问研究员,2005年到美国美国韦恩州立大学药学院进行博士后研究。2007年12月回到中国科学技术大学高分子科学与工程系,任副教授;2012.12至今 中国科学技术大学高分子科学与工程系教授、博士生导师;2017.12合肥微尺度物质科学国家研究中心研究员。2007以来,主持或参与科技部重点研发、基金委重点项目、面上项目等。多年来一直从事高分子纳米材料在基因传递和癌症治疗领域的研究,在Nat Metab, Nat Commun, Adv Mater, JACS, Angew Chem, ACS Nano等国际学术期刊发表研究论文150余篇。2011获教育部新世纪优秀人才,2016年获得国家自然基金委杰出青年科学基金资助。大部分癌症患者死于化疗药物的耐药或者肿瘤转移,因此合成耐药倾向低且抑制肿瘤转移的药物是当前癌症治疗的关键。构建了对肿瘤细胞膜表面特有的磷脂酰丝氨酸有高度特异性结合作用的两亲性有机金属配合物的多功能纳米材料,能实现对癌细胞的精准靶向,在肿瘤组织的高效富集,高效抗肿瘤和肿瘤转移。报告题目:靶向肿瘤细胞膜上磷脂酰丝氨酸的抗肿瘤药物华南理工大学教授 童真童真,华南理工大学教授、博士生导师。研究方向为高分子材料结构与性能、功能高分子材料,近期主要从事聚电解质相互作用转变与凝聚态变化、超拉伸环境响应纳米复合水凝胶、高分子物理凝胶化及其微观结构的形成与演化等方面的研究工作,先后主持过国家和省部级项目32项,包括国家杰出青年科学基金、国家自然基金重点项目、国家重大科研仪器研制项目等。曾在J. Am. Chem. Soc.、Adv. Func. Mater.、Macromolecules等刊物发表学术论文308篇,被引用约10000次;获授权中国发明专利33件。曾获广东省自然科学一等奖和二等奖各1项,2000年获教育部“长江学者特聘教授”。搭建了多粒子示踪微流变平台,在凝胶化的高分子流体中加入微米直径的探针粒子,记录这些粒子在不同空间位置和不同时间热运动的轨迹,得到了体系在凝胶化点近旁的微观动态特性。对于6 wt%明胶溶液的凝胶化,记录不同时间探针粒子的均方位移(MSD),系综平均得到探针粒子位移的分布密度在凝胶化点偏离Gauss分布,而单粒子轨迹的非高斯参数(kurtosis)表明凝胶化点近旁单粒子位移符合Gauss分布。系综非高斯性是由扩散系数的分岔引起的,探针的非高斯动力学与介质的非高斯动力学并非直接等效,受到观测长度与体系相关长度耦合的影响。报告题目:多粒子示踪微流变仪观测凝胶化点近旁的动态不均匀性 中国科学院长春应用化学研究所研究员 陈全高分子的链结构和各种拓扑结构赋予其不同于小分子体系的熔体加工行为。在纺丝、吹膜和拉伸等加工过程中,拉伸流场是占主导的流场,因此研究拉伸流场下高分子熔体的链取向拉伸等行为和相应的非线性流变响应对于高分子加工具有重要的指导意义。本报告将聚焦高分子熔体特别是可逆凝胶体系的拉伸流变学研究的最新进展。报告题目:高分子熔体非线性拉伸流变学进展 沃特世科技(上海)有限公司材料科学市场高级应用工程师 李欣蔚李欣蔚,2011年加入Waters,有十几年的色谱、质谱行业经验,负责相关领域的色谱、质谱应用方案支持,帮助客户实现检测效率最大化;对接最新国际材料领域检测方案、推进全国化工行业高端客户合作、熟知细分行业材料分析思路;推动开发应对产业难题的解决方案,基于不同材料类型、不同应用领域、不同产业链需求制定定制化方案指导。聚合物科学取得的进展正迅速将应用扩展到生活的方方面面:努力开发可持续的聚合物材料,希望能减少污染和石油的使用;轻量、高强度材料的开发;以及各种先进材料改性研究,获取更优异性能。但聚合物包括从线性聚合物到三维立体结构的多种分子构型。由于这种分子复杂性,需要色谱和质谱来把控一级结构、混合物、同分异构体和分子结构。在本报告中将分享大量聚合物开发各个阶段的分析案例,为进一步构效关系研究给与更多的支持。报告题目:借助色谱质谱探寻聚合物分子构型和问题溯源 清华大学教授 杨睿杨睿,清华大学化学工程系教授,博士生导师。现任中国机械工程学会理事、高分子材料专委会秘书长;中国材料研究学会高分子材料与工程分会副秘书长;中国化工学会工程热化学专业委员会专家委员。担任老化领域国际权威期刊Polymer Degradation and Stability和Polymer Testing、Journal of Vinyl and Additive Technology、BMC Chemistry、《功能高分子学报》、《机械工程材料》和《塑料工业》等期刊编委。担任173计划重点项目技术首席专家。发表论文100余篇,授权专利19项。主编教材《聚合物近代仪器分析》及 Analytical Methods for Polymer Characterization,参编教材Polymer Science and Nanotechnology。获教育部自然科学二等奖和北京市科技进步二等奖各 1 项。高分子材料的使用寿命需和使用要求及使用条件相适应。在储存期和使用期,希望材料尽可能保持其使用性能;在废弃期,则希望材料尽快降解。同一种材料在不同地区和不同的气候条件下使用,其使用寿命也不同。报告以PBAT和PP为例,介绍高分子材料的全生命周期和在不同时空下的降解行为,以期对材料的研发和应用起到指导作用。报告题目:高分子材料的全生命周期降解行为及时空谱 杭州师范大学教授 李勇进李勇进,杭州师范大学材料与化学化工学院教授、博导。主要研究领域为多相多组分高分子材料界面调控、高分子材料反应性加工、高分子材料凝聚态物理及流变学等。已完成和承担国家重大研发计划课题、国家基金委重大项目课题以及国家自然科学基金区创联合重点项目等多个重要纵向研究课题。在Macromolecules, Polymer, ACS Macro Lett等国内外重要学术期刊上发表论文160余篇, SCI引用6300余次;获得授权的美国专利4项、日本专利22项、中国国家发明专利42项;编写英文专著6篇章。2010年5月获得第18届日本筑波化学生物奖, 2017年获得高分子加工“新锐创新奖”,2018年、2020年和2021年三次获得冯新德高分子奖提名奖,2019年获得国际高分子加工学会(PPS) Morand Lambla奖,2020年获得浙江省自然科学二等奖(排名第一)。目前担任Journal of Polymer Engineering 副主编,Composite Science and Technology, Functional Composite Materials等国际重要学术期刊编委。是浙江省塑料工程协会副理事长、中国力学学会流变学分会委员、中国复合材料学会纳米复合材料分会常务理事、中国化学会应用化学学科委员会委员。高分子材料的界面增强和调控是多相多组分高分子材料研究的核心科学问题。到目前为止,不相容共混物界面增容研究以共价键连接形成的增容剂分子为主要途径,增容体系的可设计性和普适性受限。本文基于聚乳酸立构复合作用探索建立界面“非共价增容”新模式。首先通过反应性加工技术,分别制备左旋聚乳酸(PLLA)接枝的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与右旋聚乳酸(PDLA)接枝的共聚物聚苯乙烯(PS),基于PLLA与PDLA间强相互作用,通过熔融加工一步构筑“类嵌段/接枝共聚物”;进一步研究“类嵌段/接枝共聚物”对不相容共混物(PS/PMMA)的增容影响。论文结果有助于建立多相多组分高分子“非共价增容”基本模型,有望为共混材料结构设计和界面调控提供新途径。报告题目:类嵌段/接枝高分子的构筑及其对不相容共混物的增容研究会议日程及报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/polymer2022/
  • 直播预告!先进高分子材料主题网络会议之大科学装置在高分子研究中的应用专场
    仪器信息网联合《高分子学报》将于2022年11月10-11日合作举办“先进高分子材料”主题网络研讨会(2022),本届会议报告将聚焦于高分子材料研究与表征测试技术,邀请国内高分子领域的知名专家和国内外科学仪器厂商代表分享研究成果和前沿技术,致力于为国内高分子材料研究、应用及检测的相关工作者提供一个突破时间地域限制的免费学习平台,让大家足不出户便能聆听到相关专家的精彩报告。主办单位:仪器信息网&《高分子学报》会议日程及报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/polymer2022/本届先进高分子材料主题网络研讨会共设置了4个主题会场 ,分别是:高分子材料研究、大科学装置在高分子研究中的应用、高分子表征测试技术(上)、高分子表征测试技术(下)。大科学装置在高分子研究中的应用专场报告嘉宾简介:中国科学技术大学教授 李良彬 李良彬,中国科学技术大学讲席教授,博士,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,科技部“新型显示光学膜”创新团队负责人,国家“万人计划”领军人才。现任国家同步辐射实验室党委书记、副主任,合肥先进光源工作小组副组长。安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室主任,中国科大-皖维PVA新材料、中国科大先研院-乐凯功能膜、中国科大先研院-国风集成电路与新型显示PI膜3个校企联合实验室主任。中科院“新型显示光学膜和离子交换膜等关键膜材料”建制化科研平台首席科学家,安徽皖维先进功能膜材料研究院有限公司首席科学家。美国化学学会Macromolecules杂志副主编。主要发展同步辐射先进技术和方法,研究高分子物理,开发先进高分子薄膜产品。近年主持国家自然科学基金委杰青、重大仪器、重点项目,科技部重点研发和中科院建制化平台等项目。通过校企联合实验室和横向项目等形式服务新型显示、新能源、新一代信息产业链薄膜企业40余家。获安徽省科技进步一等奖、教育自然科学二等各一项。同步辐射先进光源具有高亮度、波长连续可调、偏振和相干等特点,不仅是前沿基础研究不可或缺的平台,也是产业创新的利器。本报告以团队利用同步辐射开展高分子薄膜产品研发的工作,展示同步辐射在产业创新方面的潜力,希望能吸引更多企业利用同步辐射开展产品研发。报告题目:同步辐射先进光源——高分子产业创新的加速器散裂中子源科学中心研究员 程贺程贺,中国科技大学本硕博,美国国家标准与技术研究院访问学者。作为主要参与者建成我国第1台基于反应堆的小角中子散射谱仪,主持建设世界上第2台基于散裂源的微小角中子散射谱仪;公开发布我国第1套基于无序大分子中子全散射的数据分析软件(著作权2项),可重构无序大分子全原子最可几位置;发表60余篇论文,受邀在国内外会议上多次做分会邀请报告;主持了7项国家自然科学基金、1项国家重点研发项目子课题;现为中国化学会高分子材料分析技术与表征方法专业委员会、中国晶体学会小角散射专业委员会、中关村材料试验技术联盟科学试验标准化领域委员会委员;参与制定《无损检测中子小角散射检测方法》国家标准,正在主持制定相关团体标准。小角中子散射(SANS)是一种表征从纳米到微米尺寸物质特征结构的有力工具,配合中子的强穿透性和同位素辨识等特性,在高分子结构表征方面发挥着独特的作用。2019年11月,在广东省科技厅的资助下,微小角中子散射谱仪开始建设,将于今年底具备验收条件。为进一步发展用户,我们介绍了VSANS谱仪和机时申请方法,并分别介绍在高分子稀、浓溶液、熔体、玻璃态、晶态、复合物以及拉伸状态下测量其单链构象的实验方法。报告题目:中国散裂中子源微小角中子散射谱仪及其在高分子构象研究中的应用 上海交通大学研究员 刘烽刘烽,上海交通大学化学与化工学院教授,国家高层次人才入选者。2005年于华东理工大学取得本科学位;2008年于复旦大学取得硕士学位;2014年于麻省大学取得哲学博士学位,师从国际著名高分子科学家 Thomas Russell教授;随后在美国劳伦斯伯克利国家实验室(2014-2016)从事博士后研究。主要研究领域为有机薄膜光伏电池、同步辐射散射技术、质子膜燃料电池等。至今在包括Nature Materials, Nature Photonics, Nature Energy, Nature Communication, Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Joule 等重要学术期刊上发表论文300余篇,引用超过24000次,科睿唯安高被引科学家。报告检验阐述同步辐射散射技术的基本知识,包括散射的基本原理、广角/小角硬光散射、共振散射、原位散射实验的相关内容,并且结合相关实际应用案例展示同步辐射散射技术的应用优势。报告题目:同步辐射散射技术在高分子薄膜表征中的应用 岛津企业管理(中国)有限公司产品专员 蔡斯琪蔡斯琪,岛津市场部X射线光电子能谱仪产品专员,负责XPS在各行业市场推广工作。X射线光电子能谱仪是表面分析领域中一种崭新的分析技术,通过测量固体样品表面约10nm左右被激发出光电子的动能,进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量及价态分析。报告中主要介绍XPS原理、技术特点以及XPS在二维材料中的应用。报告题目:岛津XPS在二维材料表面分析中的应用研究会议日程及报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/polymer2022/
  • 揭秘高分子材料全球顶尖实验室
    刚刚落下帷幕的2013年诺贝尔奖颁奖牵引全球注意力,物理奖、化学奖、生物奖等,无一不涉及高科技应用,这实际上是一场科技力量的较量。   科学的&ldquo 圣堂&rdquo 依然闪耀着光芒,引无数科技&ldquo 圣徒&rdquo 们前仆后继。   高分子材料也依然充满魅力,功能性膜材料、有机硅、工程塑料、特种橡胶,也无一不充满着未来想象力。   理财周报材料科学实验室把探索的触角延伸至全球领域,在世界范围内寻找这些&ldquo 闪耀&rdquo 的物质所在地。   据理财周报记者统计,全球涉足高分子材料科学研究的科研机构、高校研究所、顶尖公司研究所共有175所。其中,美国有53家,除了美国以外的主要地区包括欧洲、韩国、日本、新加坡、南非等有76家,中国有46家,美国是拥有顶尖科研机构、高校研究所和公司研究所最多的国家,科研实力全球领先。   美国&ldquo 之巅&rdquo   美国是科技大国,走在高科技前沿,名副其实。   50个州一共拥有50个科研机构和高校研究所,其中,据理财周报记者统计,在美国涉及高分子材料科学研究的顶尖高校以及科研机构共有50所,其中名列前五的分别是麻省理工学院、斯坦福大学、伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校、西北大学以及加州大学伯克利分校。   此外,波士顿大学聚合物研究中心、普林斯顿大学化学工程部、加州理工学院化学工程与聚合物物理流变学、弗罗利达大学的瓦格纳小组、马萨诸塞大学的阿姆赫斯特高分子研究与教育中心、马萨诸塞大学塑料工程罗维尔分校、南密西西比大学、康奈尔大学以及新罕布什尔大学也都是集聚高分子材料科学研究精英的&ldquo 圣堂&rdquo 。   这些堆砌的名校,是美国能够站在高分子材料科学研究&ldquo 之巅&rdquo 的扎实基础。   不仅高校研究所林立,美国在专业科研机构方面实力非常雄厚。理财周报主要关注涉足高分子材料科学研究的美国标准与技术研究院、NIST化学科学与技术实验室以及NIST材料科学与技术实验室。   作为权威科研机构,美国标准与技术研究院(NIST),前身为国家标准局(NBS,1901年~1988年),是一家测量标准实验室,属于美国商务部的非监管机构。NIST总部位于马里兰州的盖瑟斯堡,在国内约有350个附属研究中心。   此外,在高分子材料的产业化发展过程中,一批具有创新精神的企业走在了时代的前沿,这其中包括大名鼎鼎的杜邦公司、尤尼艾克斯公司(UNIAX)、明尼苏达矿务及制造业公司(3M)以及光学聚合物研究公司(Optical Polymer Research,Inc.)等。   中国&ldquo 在路上&rdquo   在领略了其他地区高分子材料研究所的风采后,我们走进中国大陆地区高分子研究所和高校实验室。   大陆研究所方面,中国科学院占据了绝对的主导地位。第三方研究显示,中科院材料科学专业的研究已经连续多年全球领先,现在也是一直走在&ldquo 路上&rdquo   根据中科院内部人士透露,中科院直属研究所中涉及物理和化学研究的所几乎都在做新材料的研发,其中包括中科院宁波材料技术与工程研究所、中科院化学研究所、中科院物理研究所、中科院国家纳米科学中心、中科院金属研究所、上海应用物理研究所、上海硅酸盐研究所、长春应用化学研究所、高能物理研究所、半导体研究所、光电研究院、微电子研究所、北京综合研究中心、工程热物理研究所、大连化学物理研究所、上海技术物理研究所、上海有机化学研究所等。   在以上研究所中,高分子材料研究做得最为出色的包括中科院化学研究所、上海应用物理研究所、上海硅酸盐研究所、长春应用化学研究所、中科院宁波材料技术与工程研究所等数家研究所。如中科院长春应用化学研究所就取得了镍系顺丁橡胶、火箭固体推进剂、稀土萃取分离、高分子热缩材料等重大科技成果450多项,创造了百余项&ldquo 中国第一&rdquo 。   此外,大陆地区众多高校的高分子实验室研究也做的风生水起,包括华北地区的清华大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、大连理工大学、天津大学、北京理工大学等,上海江浙地区的上海大学、华东理工大学、上海交通大学、浙江大学、同济大学、南京理工大学、南京大学等,以及其他地区中国科学技术大学、华中科技大学、中南大学、西安交通大学、四川大学、西北工业大学、华南理工大学、东南大学等等。   此外,国内高分子材料相关顶尖公司的研发中心力量同样不可小觑。如国内光学膜领导者康得新就从韩国、日本、美国和台湾等地区引进了100多位博士、专家人才,组建了国内领先的高分子材料研发技术团队。   欧、日、韩&ldquo 各有所长&rdquo   高分子材料目前应用广泛,但其研究也具备一定的技术和资金上的壁垒壁垒,从欧洲、日本、韩国、台湾等国家和地区的研究方式来看,存在一定的差异性,但也各有所长,取得不错的研究成果。   欧洲是高分子材料研究的一个重要区域,代表性国家有德国、英国和俄罗斯。以德国为例,德国在高分子方面的研究主要集中在国家支持成立的研究机构联合会里。德国研究气氛浓厚,既有政府支持的联合会,也有企业资助的协会。而这些研究机构也注重与大学的联系,例如马普高分子所便设立在德国美因茨大学内部。   另外,德国企业本身也同样重视新技术的研发与应用,能够迅速地将新技术、新材料应用于大规模生产,朗盛集团、西门子为当中翘楚。   英国同样拥有众多顶尖研究所和高校研究院。最早将&ldquo 黑金&rdquo 石墨烯从石墨中分离出来便是英国的曼彻斯特大学实验室。   俄罗斯关于高分子材料的研究则主要集中在国内大型、最前沿的研究机构中,比如说航空材料研究所等军工研究机构。   另外,亚洲日本、韩国也是多集中在全国性的研究机构内,起到整合资源的作用。而这些国家的企业也是高分子材料研究的前沿,索尼、LG、三星等产品风靡全球。
  • 中国高分子科学奠基人于同隐逝世 享年101岁
    p   于同隐,中国共产党党员,著名有机化学家、高分子科学家和化学教育家,中国高分子科学的奠基者和开拓者之一,复旦大学高分子学科的创建人和带头人、高分子科学系教授,因病医治无效于2017年2月6日10时56分在上海仁济医院浦东分院逝世,享年101岁。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201702/noimg/4a10c2d9-f94e-471c-a982-24d4223d9ba0.jpg" title=" e2d2726f-566c-45f4-9435-8133462bb8eb_size45_w600_h428_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai " 著名有机化学家于同隐6日上午在沪去世 复旦大学供图 /span /p p   云山苍苍,江水泱泱,先生之风,山高水长。斯人已逝,谨以此文回顾于老先生的一生,寄托我们的无限哀思。 /p p   乐山水,寿期颐。 /p p   96岁高龄时,他去浙江台州游玩,兴致勃勃地在码头看上半天海,紧接着登上温岭长屿山看“天下第一硐”,仔仔细细听介绍、看说明。 /p p   95岁时,他登上杭州北高峰,登上数百级石阶,不在话下。 /p p   94岁时,他去香港,夜里11点半登上太平山欣赏夜景,还独自在山顶溜达了一圈。 /p p   ...... /p p   这位老人名叫于同隐,是我国高分子学科的奠基人之一,复旦大学高分子学科的创建人与学科带头人。他长期从事高分子粘弹性和高分子合金研究,研制了取得重大社会效益的人工肺,开拓了蚕丝等天然大分子研究新方向,为我国高分子化学和物理学科的发展做出了重要贡献。 /p p    strong 化学报国,辗转梦圆 /strong /p p   1917年9月6日,于同隐出生于江苏无锡一户小康之家。自5岁入小学到高中毕业,于同隐接受了完备的新式教育。小学时的他“并不都是按时回家的,常常流连于崇安寺闹市的喧嚣,猴子戏、西洋镜、梨膏糖......一路走一路玩一路吃,完全是个顽皮淘气的小孩子。”中学时代,于同隐每天都要翻阅各种报纸和进步刊物。他很喜欢邹韬奋主编的《生活》周刊,其“有趣味有价值”的内容、“明显畅快”的文风深深吸引了他。 /p p   1934年,于同隐顺利考取了浙江大学化学系。由于基础扎实,进入大学以后,于同隐的成绩突飞猛进。1937年抗战爆发,于同隐随浙江大学汇入西迁的长途跋涉中,并在战乱中毕业。 /p p   1943年,毕业5年后,26岁的于同隐回到母校浙江大学任教,投身学术界。他说:“为了贯彻出国的愿望,同时痛恶这些机关中的生活,所以虽然那时学校的待遇低很多,仍旧决心回到学校??在回到学校的这两年中,埋头做实验和读书,总算为苦烦的心情找到了出路。” /p p   正是在这段时间里,于同隐获得机会,跟随有机化学领域的名师、时任浙大化学系主任的王葆仁从事科研工作。在王葆仁的指导下,于同隐与同为青年教师的高善娟合作,一同完成了他学术生涯中的第一项科研成果。这篇论文“处女作”于1945年1月被送至美国审稿,历经两年辗转,最终于1948年发表在当时国内水平最高的专业化学期刊——《中国化学会会志》上。 /p p   第一篇论文发表之时,于同隐已身在大洋彼岸,成了美国密歇根大学的一名研究生。1951年1月,于同隐顺利通过了论文答辩,获得密歇根大学博士学位。在学校200多名研究生中,于同隐的成绩名列前茅,被推举为荣誉化学会会员,获得了一枚象征开启科学大门的金钥匙。这是美国化学界很高的荣誉,意味着他是该领域的学术精英,想要在美国获得工作机会是非常容易的。然而,和当时的很多中国学者一样,于同隐下定决心回国。他回忆说:“作为一个中国人,自然会想回到祖国来,尤其在祖国迫切需要的时候。看到美国的繁华,心中很羡慕,我们中国要能埋头苦干五十年,一定可以和他们一样。” /p p   当时正值朝鲜战争,中美处于交战状态。美国国内出台了《麦卡锡法案》,用监视、迫害等手段阻止在美华人学者返回中国,对涉及尖端科学技术的专家学者控制尤为严格。历经波折,1951年6月,于同隐终于带着妻子蔡淑莲离美回国。轮船到达香港后,港英政府不让他们登陆,把他们禁闭在轮船的一间舱房里。中国政府知道后,派了一艘小船把他们接到广东,夫妇二人这才回到了祖国。1952年8月,于同隐夫妇来到复旦大学。35岁的于同隐是当时化学系中最年轻的教授,蔡淑莲则在分析化学教研室。在此后的几十年里,伉俪二人为复旦大学化学系的发展做出了巨大贡献。 /p p    strong 转投新学,建立学科 /strong /p p   于同隐在复旦大学化学系做的头一件大事,就是组织编写教材。在极其困难的条件下,于同隐带领有机化学教研组,编写了《有机化学》和《有机结构理论》等讲义,翻译了《有机化学教程习题》等参考文献 /p p   1958年,复旦大学与中国科学院合作创设高分子化学研究所,于同隐被任命为副所长。对于同隐来说,接受这样的任命,意味着放弃已有相当基础的有机合成研究,转向对他而言全新的高分子科学领域。这不是一个容易的决定。慎重考虑两星期后,于同隐决定接受任命,主持与领导复旦大学高分子学科工作。 /p p   要搞高分子物理,就会碰到很多数学和物理的题目,而数学素来是于同隐的短板。高考时,高等代数三角一门,于同隐仅得了24分,解析几何仅42分 大学里唯一的数学课程初等微积分与微分方程也只是刚好及格,是他所有课程中得分最低的。这样的数学知识与水平,很难解决物理方面的问题。 /p p   已过不惑之年的于同隐,坚持自学补课,并率先在教研组给青年教师讲解高分子物理中常用到的数学矩阵,介绍高分子的多重结构。由于复旦的高分子学科是在“大跃进”的背景下仓促建立的,师资不足,为此,学校抽出12名化学系三年级的本科学生,让他们提前毕业,留校充当高分子专业的青年教师。 /p p   中国科学院院士、复旦大学化学系教授江明正是这12名学生之一。江明院士回忆说,高分子学科建立之初,于同隐曾专门请来数学系教授为大家上课。当时读的是一本俄文专著,非常难读,他就带着大家一起读,遇到不懂的地方就请数学系的老师讲解。 /p p   于同隐还亲自带着大家在化学系图书馆查阅资料,资料都是英文原版,可大家学的是俄语,看不懂。于同隐总是不厌其烦地一句句翻译了再讲解。到了1959年冬天,他还专门开办了英文突击班,教了一个寒假,帮大家打下阅读英语文献的基础。正因为如此,虽不是于同隐的在册弟子,江明院士也总说自己是于同隐的学生,“他真正是我们科学道路上的引路人”。 /p p   1980年底,复旦大学设立材料科学研究所,于同隐出任第一任所长,高分子学科全体人员成建制地从化学系转入了材料科学研究所,撑起了材料科学的半壁江山。履新之后,于同隐立即对高分子实验室进行了整顿和重建,大规模更新了仪器设备。经过几年发展,复旦的高分子实验室达到了国内一流水平,并且已经接近国际先进水平。 /p p   1993年5月14日,复旦高分子第一代学人终于梦想成真,复旦大学高分子科学系和高分子科学研究所正式成立。经过20余年发展,复旦大学高分子科学系在国内已具有举足轻重的地位,其高分子化学、高分子物理、高分子材料等三大领域的代表性研究成果已接近国际领先水平,属于国际前沿领域,其代表性的研究方向有聚合物凝聚态物理理论与计算、聚合物自组装和生物大分子(丝素)材料等。 /p p    strong “抓大放小”,倾力育人 /strong /p p   于同隐的工作奠定了复旦大学高分子学科的基础,为中国高分子科学的发展做出了重要贡献。而他最为人所称道的,是其独到的人才培养方式。中科院院士、吉林大学教授、中国第二代高分子科学代表人物沈家骢将其称为“于同隐模式”。他的研究生张炜曾将“于同隐模式”总结为八个字:学术自由、百花齐放。 /p p   于同隐自1953年开始招收研究生。“文革”结束时他已逾六旬,此后还培养了17名硕士、31名博士。在研究生培养方面,于同隐只抓大事不管小事。他的学生、复旦大学高分子科学系教授邵正中有一个形象的说法:“于老师给你圈定一块他认为有价值的地,让你自己去刨,到底能挖出红薯、金子,还是什么都挖不出,就要看你自己的努力程度了。” /p p   不过,于同隐并不是完全“放羊”。给学生指出有前景的研究领域和方向后,他让学生在该领域充分发挥自己的能力,有不懂的地方,他随时会给予解答,或者与学生共同研究,直到解决为止。多年来,他坚持给研究生开一门文献阅读课。通过这门课,学生不仅提高了英文阅读水平,更了解了学术发展的前沿,对自己的选题也有了相当程度的了解。 /p p   他的第一个硕士、复旦大学高分子科学系教授杜强国说:“你的进展他一直掌握着,他也不来逼你。只要有困难就一起讨论,介绍你去看一些什么书。” /p p   他的第一个博士、中科院院士杨玉良说:“他把你带到一片森林,然后把你放到一棵树上,但是你别老待在这棵树上,因为他也教会了你跳到其他树上的可能性。当你看到其他的树,你又跳不过去,他就给你跳跃的能力与机会。”因此,他的研究生中,不少人都“能游走在各种不同的领域”。 /p p   杜强国回忆说,他们的研究课题碰到了困难,曾跟于同隐商量,看在他们是“老”研究生,“上有老、下有小”的面子上,能否换一个容易一点的题目。但于同隐笑笑,就是不放松,然后鼓励说:“不难的,你们有什么困难,到时候我们一起讨论,能做得出来的,不要担心。” /p p   于同隐在人才培养上,并不仅限于自己的研究生,他对年轻教师的培养也耗费了不少精力。在复旦高分子学科建立之初,很多时候可以说于同隐是“手把手”地教他们。在这些年轻教师看来,于同隐最大的贡献是培养了一大批人,并以他的个人魅力团结了一批人。一个单位经过了“文革”以后,人们往往有所间隙,要把那么多人捏在一起,把整个教学科研搞好,并非易事,然而于同隐做到了。有人评价,关键是“他淡泊名利,对人宽厚,哪怕是以前整过他的人,他也不会计较”。 /p p   退休后的于同隐长期保持着规律的学习生活习惯。除了吃饭、睡觉、外出散步,他就喜欢一个人静静地待在书房看书。他一直关注着高分子科学最前沿的信息,即使90岁后,也常常一个人坐着公交车到浦西福州路外文书店去买最新的专业书。2005年,88岁高龄的他还在《化学世界》上发表《漫谈化学反应》和《从化学反应到生命》这样的科普文章。 /p p   于同隐阅读兴趣非常广泛,哪朝哪代有过什么著名人物,他都知道得清清楚楚。最近几年,他也阅读一些文学著作,莫言、陈忠实、村上春树等许多作家的经典作品他书房里都有。 /p p   别人眼里的一代大家,在自己的生活里却乐得做一个平凡的普通人。不忘初心,方得始终。一个世纪的风云散去,面对生活、面对未来,于同隐还是那个“没有一分钟会在他面上找不到笑容”的孩童,优哉游哉,云淡风轻。 /p p br/ /p
  • 宁波材料所等在多色荧光高分子水凝胶构筑仿生皮肤研究中取得进展
    自然界中,许多生物体根据生存需要逐渐进化出独特的环境适应行为,例如变色龙、树蛙、章鱼等变色生物可以根据环境需要来自适应改变皮肤颜色和图案,以达到交流、伪装等目的。受此启发,科研工作者希望通过设计智能人工材料(特别是类生物组织的软、湿态高分子水凝胶材料)来复制生物体的环境刺激响应变色行为。仿生智能变色水凝胶新材料的发展有助于理解自然界的生物变色现象,并有望在传感检测、柔性显示、变色伪装皮肤、软体机器人等领域发挥应用价值。  与源于对外界光的吸收、反射或散射而产生的色素色或结构色不同,荧光色是一种发光色,色饱和度高,适用于夜晚、森林、海洋、河流等照明不足的环境,因此被认为是色素色和结构色的良好补充。然而,与能够在不同外界刺激环境中呈现丰富皮肤颜色变化的变色龙等生物相比,科研人员制备的多色荧光高分子水凝胶在外界刺激下的发光颜色变化范围仍较窄,难以利用单一水凝胶实现多重刺激响应的宽范围荧光颜色变化。  为此,中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队基于前期基础研究,提出了精确控制不同荧光团空间分布结构以实现高分子水凝胶荧光颜色有效调控的新策略。最近,宁波材料所研究人员和中科院过程工程研究所研究员周蕾团队合作,发展高分子水凝胶的分子结构设计,将聚集诱导发光的取代萘酰亚胺型蓝色荧光团和稀土配位型红、绿色荧光团分别引入同一水凝胶体系的不同高分子交联网络中(如图)。得益于这一创新材料结构设计,萘酰亚胺型蓝色荧光团和稀土配位型红、绿色荧光团的发光强度可以分别利用不同外界刺激进行独立且连续的调控,从而实现多重刺激(温度、pH、溶剂、离子、光等)响应的红、绿、黄、蓝、紫多色荧光变化。该工作显著拓宽了高分子水凝胶的荧光变色范围,有望应用于智能变色伪装皮肤、仿生智能软体机器人等重要领域。  该工作以Supramolecular Hydrogel with Orthogonally Responsive R/G/B Fluorophores Enables Multi-color Switchable Biomimetic Soft Skins为题,发表在Advanced Functional Materials上。研究工作得到国家自然科学基金、中科院前沿科学重点研究计划项目、国家重点研发计划、中科院青年创新促进会和王宽诚教育基金等的支持。
  • 美国TA仪器高分子流变学课程通知
    时间:2009.06.21-25 地点:中国科学院长春应用化学研究所 课程名称:“高分子流变学”课程 主讲人:Prof. 王十庆(Shi-Qing Wang)美国Akron大学高分子科学系教授 该课程分为二个部分,第一部分是高分子流变学的一般性介绍,第二部分是现代高分子流变学进展。王十庆教授采用汉语授课,具体授课时间为每天上午8:30-10:30,下午:15:00-17:00。 课程内容: 高分子流体的非线性流变学 简介 高分子流变学的任务 第一部分:线性响应 第二部分:非线性现象和表征 第三部分:屈服、非线性响应的主要现象 第四部分:缠结流体的内聚力和弹性屈服 第五部分:流变学在加工中的应用 第六部分:结论-高分子流变学的未来发展目标 本次课程不收取任何讲课费用,但旅费及食宿费需自理! 诚挚地邀请各位及课题组同学前来参加! 若对此课程感兴趣,请与美国TA仪器市场部王冬妮联系 Tel:021-54263957 Email: vwang@tainstruments.com
  • 直播预告!先进高分子材料主题网络会议之高分子表征测试技术专场
    仪器信息网联合《高分子学报》将于2022年11月10-11日合作举办“先进高分子材料”主题网络研讨会(2022),本届会议报告将聚焦于高分子材料研究与表征测试技术,邀请国内高分子领域的知名专家和国内外科学仪器厂商代表分享研究成果和前沿技术,致力于为国内高分子材料研究、应用及检测的相关工作者提供一个突破时间地域限制的免费学习平台,让大家足不出户便能聆听到相关专家的精彩报告。主办单位:仪器信息网&《高分子学报》会议日程及报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/polymer2022/本届先进高分子材料主题网络研讨会共设置了4个主题会场 ,分别是:高分子材料研究、大科学装置在高分子研究中的应用、高分子表征测试技术(上)、高分子表征测试技术(下)。高分子表征测试技术专场报告嘉宾简介:南京大学教授 胡文兵 1989年本科毕业于复旦大学材料科学系,1995年博士毕业于复旦大学高分子科学系,随后留校任讲师。1998-2003年 先后留学德国、美国和荷兰从事博士后研究,2004年任南京大学化学化工学院高分子系教授。主要从事高分子结晶相关的分子理论模拟和超快热分析研究。2005年入选教育部新世纪优秀人才培养计划,2008年获得国家自然科学基金委员会杰出青年科学基金资助,2020年获美国物理学会会士荣誉称号。目前担任Springer Nature 出版集团“软物质和生物物质”系列丛书高级编辑,《高分子学报》副主编,《功能高分子学报》、Chinese Journal of Polymer Science、Polymer Crystallization、Polymer International 和Molecular Simulation 期刊编委。本报告介绍最新发展起来的高速扫描量热技术及其Flash DSC设备,利用高速热流的准直性和样品的小尺度,根据傅里叶热导定律,可较为准确地测量微米厚度高分子薄膜的跨膜热导率。该方法具有材质普适性好和微尺度表征等优点,适应当前热管理系统微型化对高分子材料热导率表征的技术需求。报告题目:Flash DSC表征高分子薄膜材料热导率青岛科技大学教授 闫寿科1985年毕业于曲阜师范学院获学士学位,同年考入中国科学院长春应用化学研究所攻读硕士学位,1988年获理学硕士学位后在中国科学院长春应用化学研究所从事研究工作。1993-1996年在德国多特蒙德大学(Dortmund University)攻读中科院长春应用化学研究所和德国多特蒙德大学联合培养博士学位,获得博士学位后在德国多特蒙德大学化工系以固定研究人员身份从事研究工作。2000年获中国科学院百人计划,于2001年回中国科学院化学研究所工作任研究员、博士生导师。现在北京化工大学材料科学与工程学院/青岛科技大学高分子科学与工程学院从事教学和科研工作,任教授、博士生导师。主要研究方向是聚合物不同层次结构与性能。作为项目负责人承担和完成国家自然科学基金重大仪器、重点、面上、杰出青年以及山东省重大基础等科学基金项目。在Nat. Rev. Mater., Prog. Mater. Sci., Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Adv. Sci, Nano Energy, Macromolecules 等学术期刊发表论文400余篇、出版专论3章,申请发明专利10项。曾获山东省自然科学二等奖(2016)和云南省科技进步二等奖(2015)。准确揭示调控聚合物不同层次结构形成机制与精准调控技术具有重要学术价值和实际意义,得到广泛关注。透射电镜在聚合物不同层次结构研究发挥了重要作用,本文在简要介绍工作原理的基础上,以科研实例详细介绍其在聚合物晶体结构、形态结构等不同层次结构研究中的应用。报告题目:透射电镜在聚合物不同层次结构研究中的应用吉林大学教授 张文科吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室、化学学院教授。分别于1997年和2002年在吉林大学化学学院获学士和博士学位。2001年4月至2002年3月,在德国慕尼黑大学应用物理系博士联合培养。2003年3月至2007年5月先后在英国诺丁汉大学药学院及化学学院从事博士后研究。2007年6月加入吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室,并被聘为教授。2015年获得国家杰出青年科学基金资助,2018年入选国家万人计划领军人才。目前主要研究方向为:1)单分子力谱方法学;2)高分子结晶与形变;3)超分子及共价键力化学;4)纳米药物递送。担任中国化学会生物物理化学专业委员会委员。担任Giant, Chinese Journal of Polymer Science, Langmuir及 ACS Macro Letters杂志编委。本次报告将介绍我们研究组近年来在利用基于原子力显微镜技术的单分子力谱以及单分子磁镊方法研究聚合物纳米尺度力学性质以及聚合物高级结构动态演化方面的进展。报告题目:聚合物链的单分子操纵 - 从纳米力学性质到动态结构演变 赛默飞世尔科技(中国)有限公司高级应用工程师 邝江濛邝江濛,博士毕业于英国University of Birmingham地理地质及环境科学系,主要研究方向为利用质谱技术分析环境中的痕量污染物。本科及硕士毕业于清华大学环境学院。2021年加入赛默飞世尔科技(中国)有限公司,负责环境化工领域液相色谱质谱仪的应用支持工作,于质谱分析特别是高分辨质谱分析有着丰富的经验。化工材料, 尤其是高分子聚合材料由于其复杂的分子组成给其表征带来了很大的困难。赛默飞Orbitrap静电场轨道阱超高分辨质谱仪拥有超高的分辨率、准确的质量测定和稳定的质量轴,使得复杂材料的元素组成信息纤毫毕见,是材料表征的有力工具。本报告将简要介绍Orbitrap质谱仪的独特优势及其在材料分析领域的应用。报告题目:赛默飞Orbitrap静电场轨道阱超高分辨质谱在材料分析中的应用 中国科学院长春应用化学研究所研究员 门永锋门永锋,中国科学院长春应用化学研究所研究员,博士生导师。1995年7月毕业于东南大学,获学士学位 1998年7月毕业于中国科学院长春应用化学研究所,获硕士学位;2001年10月毕业于德国弗赖堡大学,获博士学位。2001年10月至2002年3月在弗莱堡大学物理系做研究助理,2002年4月至2004年3月在德国BASF公司做博士后,2004年4月起任职BASF公司Physicist。2005年3月起在长春应用化学研究所工作,现任高分子物理与化学国家重点实验室主任,高分子结构物理课题组组长,主要应用散射(X射线及中子)技术从事高分子结构演化及其与性能关系领域的研究,在高分子结晶机理、晶型选择及转变、力学形变破坏机理等方面取得系列成果。作为课题负责人先后承担了国家自然科学基金重点、杰青、面上等项目、国家重点研发计划项目、企业委托项目多项。发表论文140多篇,申请专利8项,其中授权6项。专业方向为“高分子物理”。曾任Macromolecules及Polymer Crystallization杂志顾问编委、现任Polymer Science杂志编委,中国晶体学会小角散射专业委员会主任、IUPAC Polymer Division Titular Member及其商用聚合物结构与性能委员会主席、中国化学会应用化学学科委员会委员。2014年入选科技部中青年科技创新领军人才,2015年获得国家自然科学杰出青年基金及英国皇家学会牛顿高级学者基金,2016年入选第二批万人计划科技创新领军人才,享受2018年度国务院政府特殊津贴。快速扫描芯片量热仪(FSC)是近年来发展起来的热分析技术,其快速的扫描速率可有效抑制材料升降温过程中的结晶、焓松弛、冷结晶、重结晶等行为,为动力学研究带来极大便利。本报告介绍应用FSC研究热塑性聚氨酯在不同温度下丰富的相分离、结晶及焓松弛等行为。报告题目:热塑性聚氨酯的快速扫描芯片量热仪研究 中国科学技术大学教授级高级工程师 丁延伟丁延伟,博士、中国科学技术大学教授级高级工程师。自2002年开始从事热分析与吸附技术的分析测试、实验方法研究等工作,现任中国化学会化学热力学与热分析专业委员会委员、全国教育装备标准化委员会化学分委会委员、中国材料与试验团体标准委员会科学试验领域委员会委员等。曾获中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)二等奖,主持修订教育行业标准《热分析方法通则》(JY/T 0589.1~4-2020),以主要作者发表SCI论文30余篇,获授权专利7项。以第一作者或唯一作者身份出版《热分析基础》、《热分析实验方案设计与曲线解析概论》、《热重分析 —方法、实验方案设计与曲线解析》等热分析相关著作5部。热分析技术是高分子表征的常规手段之一,作为热分析中最常用的一种分析技术,热重分析技术在与高分子相关的热稳定性、组成分析、热力学和动力学性质研究中发挥着十分重要的作用。在实际应用中,完美的实验方案和科学、规范、准确、合理、全面的曲线解析是决定热重实验成败的关键因素。本报告结合报告人从事热分析的工作经历,对于如何充分发挥热重分析技术在材料分析表征中的作用、拓宽应用范围和数据质量等方面提出了一些建议。报告题目:热重分析技术在高分子科学中应用的常见问题分析西南大学教授 郭鸣明郭鸣明,教授,博士生导师,国家特聘专家,俄罗斯自然科学院美籍院士,南京大学化学系获学士(1982),硕士学位(1985)。复旦大学材料系获博士学位(1987)。先后在德国汉堡大学高分子科学研究所(洪堡学者。1990-1992)、美国纽约大学(1992-1994)从事高分子研究工作,曾任美国阿克伦大学高分子科学和工程学院核磁共振中心主任(1994-2013),中石化北京化工研究院首席专家,中石化高级专家(2013-2018)。现任西南大学化学化工学院教授,博士生导师,(2018至今), 俄罗斯自然科学院院士(2021至今)。发表专利20篇.在国内外学术刊物上发表SCI收录论文140篇, 包括论著章节6篇,综述 7篇。研究方向:高分子化学,高分子物理,核磁共振,碳量子点,新型水溶性非共轭发光聚合物,金属纳米材料,碳纳米材料。新型石墨烯高分子纳米复合物。报告题目:原位核磁共振研究单体和高分子反应动力学和机理 清华大学副系主任/副教授 徐军徐军,博士,长聘副教授,博士生导师。1997 年清华大学化工系本科毕业,2002 年清华大学化工系博士毕业。2002 年毕业后留在清华大学化工系工作,聘为助理研究员。2006 年晋升为副教授。2011年到德国弗莱堡大学物理系Günter Reiter教授研究组进行洪堡学者访问研究。主要研究兴趣包括高分子结晶、生物降解高分子、动态共价高分子等。2011年入选洪堡学者,2012年入选教育部“新世纪优秀人才”,同年获得冯新德高分子奖(Polymer 刊物年度中国最佳文章提名)。理论和实验相结合,揭示了环带球晶的形成机理,测得了几种高分子结晶的次级临界核尺寸。生物降解聚二元酸二元醇酯研究成果在企业实现了万吨级产业化和广泛应用。本报告将介绍普通偏光显微镜、拥有可变偏振方向的PolScope系统以及Müller矩阵显微镜的基本工作原理。并结合具体案例,针对手性高分子环带球晶的形成机理问题,采用几种光学显微镜和原子力显微镜,确证了片晶连续扭转的微观机理。运用Müller矩阵显微镜,揭示了片晶扭转对固体薄膜旋光手性的影响。报告题目:运用先进光学方法研究高分子环带球晶的形成机理 北京大学教授 梁德海1994年获南开大学环境科学系学士学位,同年进入南开大学化学系攻读硕士。2001年在美国纽约州立大学石溪分校获得理学博士学位,并留任博士后。2006年加入北京大学化学与分子工程学院高分子科学与工程系,任副教授;2012年提升为教授。2011年得到教育部新世纪优秀人才计划的支持,2015年Elsevier第九届冯新德高分子奖最佳文章奖获得者。主要研究方向包括:基于生物大分子的非平衡态原始细胞模型的构筑及动态行为研究;多肽诱导脂质体膜内吞及外吐机理研究;大分子拥挤及限制作用的定量化研究;体内自调控的肺靶向siRNA传递载体研究。光散射技术是高分子领域中重要的表征手段之一,能够测得重均分子量、回转半径、第二维里系数、流体力学半径等重要的物理量。除合成高分子外,光散射技术同样适用于研究生物大分子、微生物、胶体、纳米粒子、病毒、囊泡等在溶液或悬浮液中的行为。本报告重点介绍光散射的基本理论、实验技巧以及应用中要注意的事项。报告题目:光散射在高分子溶液表征中的应用 郑州大学教授 张彬张彬,郑州大学材料学院教授,博士生导师。2004年本科毕业于郑州大学计算机信息管理专业,2010年于郑州大学获得材料加工工程专业硕士学位,2014年在德国弗莱堡大学化学系获得博士学位 (施陶丁格大分子研究所荣誉毕业)。2015年3月入职郑州大学,2020年6月受聘为郑州大学学科特聘教授。主要研究方向为高分子薄膜结晶,高分子成型加工中的物理问题,高分子相转变的微观机制。近年来,发表第一作者或通讯作者论文三十余篇(包括13篇Macromolecules,7篇Polymer,1篇高分子学报特约专论和1篇高分子学报特约综述)。原子力显微镜是一种在纳米尺度表征材料相变过程、微观形貌结构与性能的有效工具,在高分子科学领域具有广泛应用。超薄膜中单层片晶可为研究高分子结晶提供合适的模型体系,与原子力显微镜相结合,不但可以在原位、实空间、高分辨的研究高分子成核与片晶生长过程,还有利于研究多晶型高分子复杂的结晶与熔融行为。报告题目:原子力显微镜研究高分子超薄膜结晶会议日程及报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/polymer2022/
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