2026年5月21日下午2:00,威廉希尔williamhill威廉希尔williamhill,英国威廉希尔在12教309教室成功举办2026年第9期研究生学术论坛。本次论坛由研究生院主办、威廉希尔williamhill,英国威廉希尔承办,秦艳敏、罗芳两位老师担任轮值指导老师。学院研究生朱国平、何誉美、赵梦涵、刘婷婷四位同学分别聚焦磷基阻燃材料、MOF大气集水材料、蚕丝功能染色、光子晶体智能材料等前沿科研方向作专题学术汇报,充分展示了学院研究生在新材料研发、功能材料改性、智能响应材料等领域的科研探索与创新成果,为全院师生搭建了高水平学术交流、思想碰撞与成果分享的优质平台。
朱国平同学围绕《液态/固态离子型磷基阻燃剂对环氧树脂阻燃及综合性能的影响研究》展开学术汇报。环氧树脂作为应用广泛的高分子基体材料,存在易燃、燃烧发烟量大等短板,制约其在高端电子、轨道交通、建筑安防等领域的推广应用。研究针对传统阻燃剂添加量大、易恶化基体力学性能、相容性差等行业痛点,设计制备液态与固态离子型磷基阻燃剂,系统探究不同形貌、结构的磷基阻燃剂在环氧树脂基体中的分散相容性、阻燃作用机制以及对材料力学、热稳定、耐老化等综合性能的调控规律。通过阻燃性能测试、热分析、微观形貌表征等手段,剖析磷 - 氮协同、凝聚相阻燃与气相抑烟的作用机理,优选出兼顾高阻燃效率、低添加量且不损害环氧树脂固有使用性能的离子型磷基阻燃体系,为环氧树脂基阻燃复合材料的绿色化、高性能化设计与工业化应用提供理论支撑和技术参考。

何誉美同学在尚斌副教授指导下,以《基于 MIL-101 (Cr) 大气集水材料的设计、制备与性能研究》为题进行汇报。针对全球淡水资源短缺,传统海水淡化、污水处理等技术存在能耗高、区位受限、二次污染等问题,大气集水凭借资源充足、能耗低、适用范围广成为新型取水技术。研究选用高比表面积、超高孔隙率、亲水性优异的 MIL-101 (Cr) MOF 材料,首先完成纯相 MIL-101 (Cr) 的可控合成,表征证实材料为规则八面体结构,平均粒径258 nm,比表面积达 3075m²/g,具备优异的吸湿动力学性能,可在不同湿度环境下快速达到吸附饱和。在此基础上构建 SA-TA@MIL-101 (Cr)复合膜材料,利用海藻酸钠与单宁酸交联改性并引入Fe3+配位强化结构稳定性,复合膜保留优良孔隙结构与亲水吸湿特性,兼具出色光热转换与快速解吸能力。测试表明,复合膜在不同光照强度下可实现15~30分钟内解吸90%以上吸附水,户外环境可稳定实现每日 7 次吸附-解吸循环,单日集水量可达2.055g,收集的洁净水源可满足农作物育苗生长需求,为MOF基大气集水功能材料的结构设计、复合改性及实际生活化应用开辟了新路径。

赵梦涵同学在陈鸷副教授指导下,汇报题目为《聚丙烯酰胺诱导 SiO2纳米胶囊嵌入蚕丝活性染色体系及协同增效机理研究》。蚕丝纤维附加值高,活性染色是蚕丝深加工的关键工艺,而纳米技术染色是近年来蚕丝功能改性的前沿方向,但存在纳米材料与蚕丝纤维附着牢度不足、易团聚脱落等难题。研究创新性引入聚丙烯酰胺(CPAM)作为界面助剂,通过超分子自组装法制备 (Sudan R+BA)@SiO₂纳米胶囊,利用 CPAM 自身正电荷与负电纳米胶囊、活化蚕丝纤维形成静电相互作用,辅以化学键合与物理沉积,构建稳定的纳米胶囊 - 聚丙烯酰胺 - 蚕丝复合染色体系。研究系统验证了纳米胶囊在水相中的分散稳定性,探明 CPAM 与纳米胶囊最优电荷配比,通过 SEM、EDS、红外光谱、热重分析等表征证实,纳米胶囊可均匀牢固附着于蚕丝表面,未破坏蚕丝固有化学结构。改性后蚕丝不仅表观色彩均匀稳定,热分解温度与残炭率显著提升,热稳定性能增强,明晰了聚丙烯酰胺的界面锚固、电荷架桥协同增效机理,为蚕丝绿色纳米染色、功能改性及高附加值纺织品开发提供了全新思路。

刘婷婷同学在姜伟教授、谭海英副教授共同指导下,带来《洋葱状光子晶体微球的受限构筑及其刺激响应性研究》专题汇报。受自然界生物结构色启发,光子晶体凭借物理发色、永不褪色、绿色环保、色彩鲜亮等优势,在防伪标识、生物医药、智能传感、光学器件等领域极具应用潜力。研究采用乳液 - 溶剂挥发法,在乳液三维受限空间内诱导嵌段共聚物自组装,成功构筑洋葱状光子晶体微球,探究 PVA、CTAB 两种不同表面活性剂对微球微观形貌、结构色及荧光性能的影响。系统考察微球对pH、乙醇浓度、SDS 表面活性剂的多重刺激响应特性:酸性环境下微球结构溶胀、结构色红移并趋近无色,中碱性环境结构与色彩稳定性良好;乙醇、SDS 浓度升高可调控微球粒径与光子禁带,实现结构色从绿到橙、粉、红的动态可调,同时荧光强度同步响应变化。通过反射光谱与粒径演变规律,揭示了洋葱状光子晶体微球的溶剂溶胀、质子化调控响应机制,为智能响应型光子晶体微球的可控制备、多场传感及防伪应用奠定了实验与理论基础。

本次研究生学术论坛选题紧贴材料学科前沿发展趋势,紧扣水资源利用、纺织功能改性、高分子阻燃、智能光学材料等国家战略与产业实际需求,四位汇报人研究方向特色鲜明、研究逻辑清晰、实验工作扎实,充分展现了威廉希尔williamhill研究生良好的科研素养、创新思维与学术表达能力。与会师生围绕材料制备工艺、性能调控机制、界面作用机理、产业化应用瓶颈等问题展开深入研讨,学术氛围浓厚、交流氛围热烈。第九期学术论坛的成功举办,进一步营造了学院浓厚的科研学术氛围,有效激发了研究生的科研探索热情,助力研究生拓宽学术视野、提升科研创新能力,为材料科学与工程学科高质量持续发展注入了青春科研力量。