2025年5月22日,77779193永利官网成功舉辦了2025年第12期研究生學術論壇。本次論壇由徐傑和劉學兩位老師擔任主持,來自23級研究生吳金澤、高晶晶、葛慧三位同學分别展示了在聚苯并噁嗪基多孔碳材料開發、MXene雜化材料開發及高效磷雜菲阻燃劑PDA領域的前沿研究成果。

吳金澤同學以《熔鹽法合成用于染料吸附和超級電容器的聚苯并噁嗪基多孔碳》為題,本研究以聚苯并噁嗪(PBZ)為前驅體,采用熔鹽一步法在空氣氣氛中制備了多孔碳材料,用于染料吸附和超級電容器。通過添加不同比例的尿素(0%、5%、10%)調控孔結構,制備了PBZ-C1、PBZ-C2和PBZ-C3三種材料。研究發現,PBZ-C2具有最高的比表面積(1225 m²/g)和最小的平均孔徑(2.1 nm),表現出優異的吸附性能,對亞甲基藍的理論最大吸附量可達354.61 mg/g,吸附過程符合Langmuir單層吸附模型和二級動力學模型。在電化學性能方面,PBZ-C2在不同電流密度下展現出高比電容(0.1 A/g時為195.04 F/g,1 A/g時為169.2 F/g),能量密度在50 W/kg時可達6.77 Wh/kg,且在502 W/kg的高功率密度下仍保持5.87 Wh/kg。該研究證明了熔鹽一步法制備的PBZ基多孔碳材料在染料廢水處理和儲能領域具有廣闊的應用前景。
高晶晶同學彙報《功能MXene雜化材料設計制備及其阻燃聚乳酸性能與機理研究》。本研究設計制備了功能MXene雜化材料,并将其應用于聚乳酸(PLA)以提升其阻燃性能。PLA是一種可生物降解的脂肪族聚酯,具有良好的生物相容性和環境友好性,但其易燃性限制了應用範圍。研究中通過引入含磷有機聚合物改性的MXene(MXene-PPD),成功增強了PLA的力學性能、結晶行為和阻燃性。實驗結果表明,MXene-PPD的加入顯著提高了PLA的極限氧指數(LOI)和熱穩定性,降低了熱釋放速率(HRR)和總熱釋放量(THR)。通過XRD、FTIR、XPS、TG-IR等表征手段,揭示了MXene-PPD在凝聚相中形成物理屏障和在氣相中釋放不可燃氣體的雙重阻燃機制。此外,MXene-PPD與PLA基體之間的良好界面相互作用進一步提升了複合材料的力學性能。

葛慧同學以《高效磷雜菲阻燃劑的制備及在環氧樹脂中的應用研究》為題進行彙報。主要研究高效磷雜菲阻燃劑的制備及其在環氧樹脂(EP)中的應用。阻燃劑添加法因工藝簡單、成本低等優點被廣泛研究,尤其是DOPO基無鹵阻燃劑。研究通過實驗設計合成了磷雜菲阻燃劑PDA,并通過紅外、核磁等手段确認其結構。熱穩定性測試表明,PDA的加入降低了EP的熱穩定性,但提高了殘碳率。阻燃性能分析顯示,添加PDA顯著降低了EP的熱釋放速率和總熱釋放量。SEM和拉曼分析表明,PDA使EP殘碳更緻密。力學性能測試發現,PDA的加入改善了EP的力學性能,但過量PDA會降低其強度和韌性。
本次論壇聚焦材料綠色制備與功能化應用,集中展示了在聚苯并噁嗪基多孔碳材料開發、MXene雜化材料開發及高效磷雜菲阻燃劑PDA領域的技術突破。通過師生深度研讨,不僅推動了學科交叉創新,更強化了“綠色化學”與“工程應用”的雙輪驅動理念,為培養高層次材料人才提供了重要實踐平台。