合肥工业大学化工学院科研工作介绍
在多级聚合物的可控合成中，采用分子设计和性能设计相结合的方法，研究了树枝状聚合物、核壳聚合物和定点接枝聚合物的可控合成原理和实现方法，并研究了结构、性能和功能之间的关系。目前正在承担国家自然科学基金资助的两个研究项目，2004年在《先进材料》、《大分子》、《高分子》等期刊上发表论文5篇。
在聚合物复合改性方面，将继续开展聚合物* * *混合物相容性、界面特性、形状尺寸控制及失效机理、寿命预测、界面分子键合状态等基础理论和应用研究，开展有机聚合物/无机杂化复合机理、聚合物纳米复合材料物理化学性能、分子剪裁与组装等方面的深入理论研究和应用开发工作；目前正在承担国家自然科学基金资助的两个研究项目，近五年在《高分子科学学报-B辑》、《应用高分子科学学报》、《高分子科学与工程》等国际期刊上发表论文14篇。与安徽国丰集团、皖北煤电集团、安徽丰源集团、安徽氯碱集团、黄山永嘉集团等大型企业建立了长期的科研和人才培养合作关系，建设了多个产学研工程中心。
在功能性和绿色高分子(隐身涂料、紫外光固化涂料、热致变色凝胶、水性涂料、水性胶粘剂、两亲性涂料)方面，开展光、热、电磁、力学、生物等功能高分子材料的基础研究和应用开发，拓展绿色可降解高分子功能材料和环境友好高分子材料方向。目前承担一项国家自然科学基金项目和大量企业委托的研究项目。同时，丙烯酸阴极电泳漆、快干腻子、两亲漆已成功应用于上海、安徽等地的柴油机、汽车、叉车、空调行业，为企业带来显著的经济效益。该系列环保型水性胶粘剂已在合肥等地企业正式生产，满足了市场需求。
无机功能材料的制备技术与工艺
无机功能材料，包括除有机聚合物和复合材料以外的所有功能材料，在国民经济发展中发挥着重要作用，其制备方法的研究和发展越来越受到国内外研究者的关注。该方向重点研究催化剂材料、光学功能材料、矿物材料等新型介观材料的制备，并根据应用过程的需要进行材料设计和工艺优化。结合化学工程的最新动态和研究热点，运用化学工程的理论和方法解决新型介观材料制备中的关键问题，目标是通过研究制备过程-微观结构-性能之间的关系来控制材料的微观结构和性能。一方面，将传统的化学工程技术，如超重力技术、微重力技术、超临界技术、水热技术、膜技术等拓展应用于新型介观材料的制备；另一方面，发展新单元技术和反应分离集成技术，解决过程放大的技术难题，实现相关新材料的规模化生产。通过研究和创新，不仅可以解决新材料生产中的关键问题，还可以推动新兴材料化学工程学科的发展。
近年来，我部先后承担了国家自然科学基金项目3项、教育部1优秀青年教师资助项目、教育部留学回国人员启动基金2项、安徽省自然科学基金6项、安徽省1国际合作项目、安徽省1科技攻关项目、企业委托的多项合作项目。2001至2006年共发表论文120余篇，其中在国际重要学术期刊上发表SCI论文50余篇，被Web of Science检索，被国内外同行引用250余次。申请发明专利5项，转让多项科研成果。获安徽省高校优秀科技成果三等奖，1人获“安徽青年五四奖章”。作为一门应用背景广泛的学科，电化学的基础研究往往具有很强的应用导向性，在能源、材料、生命、环境、纳米科学等领域都有重要的应用。应用电化学的研究内容涉及非线性电化学、能源电化学、材料电化学、纳米电化学、金属电沉积、化学电源、电化学腐蚀与防腐、电解、电沉积、生物电化学、电催化材料与技术、纳米功能材料、计算化学等。
该方向在电化学方法与技术应用、材料制备与电化学表征、电池技术等方面形成了自己的特色。新能源纳米材料合成，重点研究锂离子电池电极材料和太阳能电池材料。系统制备了氮化物及其复合材料，并研究了氮化物的超级电容器性能。这项工作在国外鲜有报道，国内也没有其他研究小组的相关研究。超级电容器材料的电化学研究在国内开展较早；开辟了碳气凝胶材料新的制备方法，发展了低成本、高效率的制备工艺；充分利用秸秆这一可再生资源，制备高比电容活性炭材料，解决秸秆焚烧带来的环境和社会问题，开展新型储能碳材料研发；发展了我国电化学混沌的研究，实现了电化学混沌的控制和同步，在非线性电化学方面具有明显的特点和优势。以层状硅化物和石墨为基体，通过插层和杂化技术获得有机/无机层状纳米复合电池材料；结合电化学方法和生物技术进行生物分析，结合光谱电化学方法进行电化学场分析，在天然抗氧化剂、生物激素和各种生物小分子的检测和动态过程分析中进行场分析；开展电化学沉积、材料表面处理和缓蚀剂应用，利用无机-有机杂化材料进行涂层防护，围绕防护技术开展深入的理论研究和应用开发。
本方向积极参与科技型企业技术改造，与淮北东慈集团合作的科研课程得到省科技厅支持，被批准为安徽省科技攻关重点项目。在生物质综合利用方面，与宁国市实现了产学研结合。在超级电容器的开发上，我们与远光电器股份有限公司形成了产学研合作..铜电解精炼的研究对中国最大的铜冶炼基地铜品位的提高发挥了重要作用。积极参与杭州湾公路大桥防腐项目，成功完成了两个防腐项目的研发和实施。所研制的防水防腐材料已用于包公庙的保护中，取得了良好的效果。近年来承担了国家自然科学、安徽省自然科学基金、安徽省科技重点项目、合肥市科技重点项目等多项科研项目。近年来在国内外学术杂志上发表论文120余篇。在电化学理论方面取得重要成果，多次获得省级科技成果三等奖。本研究的重点是医药、农药、表面活性剂及其中间体等精细和特种化学品的开发，以及精细有机合成和生物转化及其过程中的理论和技术问题的研究。精细化学品的生产是化学工业最重要的部分。精细化学品在化学工业中的比重国际上是85%以上，中国只有50%左右，安徽省的比重更低。精细化工是技术密集型和资金密集型产业，产品的利税税率也很高。经过近30年的改革开放，我国在东部沿海地区形成了相对集中的精细化工产业集群，这也为安徽精细化工产业的发展提供了机遇。随着化石资源的消耗，由生物质生产精细化学品的技术需求日益迫切。我省是东部农业大省，农产品等生物质资源产量较大，为生物转化生产精细化学品提供了原料保障。因此，精细合成、生物转化及其过程耦合技术的研究，将对提高我省乃至全国精细化学品生产技术水平，减少环境污染和有毒有害物质排放，提高安全生产水平，降低生产成本起到决定性作用。
在这个方向上，结合现代化学工程的发展，开展了反应分离耦合工程和生物酶工程的研究，形成了具有自主知识产权和一定优势的氯化反应工程技术。开发的气液氯化反应-塔分离耦合工程技术已用于1200吨/年二氯苯、600吨/年医药级一氯丙酮和双(三氯甲基)碳酸酯(即三光气)的工业生产过程。反应塔分离工程技术还成功应用于5000吨/年药用(无味)1，2-丙二醇的工业化生产。根据化学反应原理和传质过程的基本理论，研究了有机气液氯化反应的等分子两相扩散传质过程，提出并建立了全新的传质(数学)模型。目前正在开展甲苯对位选择性氯化反应与分离的耦合工程技术，正在研究秸秆(纤维素)生产乙醇和乳酸的固定化微生物酶同步糖化发酵技术。
在药物和精细功能化学品合成方面，根据国内外市场需求和发展趋势，开展表面活性剂、中间体等功能精细化学品合成研究，结合仿制药工艺研究开展药物合成新方法新技术研究。新结构药物主要是“me-too”类药物，进行药物的设计和合成。具有自主知识产权、处于国内领先水平的三光气合成碳酸酯和异氰酸酯的新技术方法，已用于合成聚碳酸酯、碳酸二苯酯、碳酸4-硝基苯酯、磺酰异氰酸酯等产品，其中三光气合成磺酰异氰酸酯为我省和全国磺酰脲类除草剂关键生产技术的突破做出了重大贡献。目前正在进行功能性产品羟基丁酮及其衍生物、生物香兰素和燃料乙醇的合成，细胞(酶)的固定化生产葡聚糖，抗癌药物灵菌红素的生物合成，水难溶性药物、多肽类药物等高分子前药的设计与合成。在这个方向上，现代生物技术与反应-分离耦合工程的基本原理相结合。以生物酶工程技术和反应分离耦合工程为基础，针对生物制药过程的特点和存在的问题，重点研究保持微生物和酶活性的固定化方法，借助工程方法研究微生物和酶合成药物的过程。发达的生物酶固定化技术已经开始为生物制药产业提供技术支持。
该方向的主要研究内容包括:(1)化学与生物制药过程的耦合工程技术与应用；药物及其中间体的合成研究:药用聚合物和新剂型；微生物及其酶对天然产物的生物转化:酶固定化技术研究:制药工程GMP设计技术研究。
在固定化酶法生产葡聚糖的研究中，形成了一种新的固定化肠膜明串珠菌的材料和方法，并申报了国家发明专利。利用海藻酸基复合材料固定肠膜明串珠菌生产葡聚糖蔗糖酶，介绍了一种游离酶法合成葡聚糖的新工艺。根据右旋糖酐合成的形成机理，结合工艺工程条件对分子量的影响及分步的研究成果，提出了一种酶促原位定长剪切的分子量调节方法。结合反应与分离耦合工程技术，基本实现了临床用特定分子量右旋糖酐的生产调控。对粘质沙雷氏菌的酶促氧化和过氧化氢降解易降解多酚/胺的研究发现，能够催化降解多酚/胺的酶是胞外酶，基本上阐明了酶促降解和氧化的机理。用固定化酶转化异丁香酚，生产香兰素。
为了解决阿司匹林对胃肠道的明显刺激性，延长其在体内的滞留时间，以葡聚糖为载体合成了葡聚糖-阿司匹林偶联高分子药物。药物与聚合物直接通过化学键结合，制备成可生物降解的缓释药物，使得阿司匹林可以通过水解或酶促反应从聚合物中释放出来。由于葡聚糖的生物可降解性，葡聚糖-阿司匹林偶联聚合物药物具有肠道靶向性。
以安徽铜陵牡丹中提取的丹皮酚为有效成分，创造性地使用冰片和冰片包合物，形成突释和缓释相结合的全天然日用防腐防霉剂，提供了对人体环保安全的新一代天然、高效、长效防霉防蛀剂，并已申报国家发明专利。
近年来，我公司承接并完成了多项省部级企业委托的合作项目，如:固定化酶生产右旋糖酐新技术的应用与开发(安徽经贸科技项目，450万)；新药金水宝胶囊的二次开发及高技术产业化:发酵法生产香兰素:中药提取工程设计研究:中药提取与制剂工程设计与研究；安全无毒防霉防蛀剂的研究:卡介苗RNA生产工艺的GMP研究。安徽省矿产资源丰富，有膨润土、明矾石、凹凸棒石、蛇纹石、钾长石、高岭土等。但目前我省乃至全国矿产资源利用率仍较低，深加工和综合开发利用的空间很大。“七五”以来，在国家自然科学基金、安徽省科技重点项目、安徽省自然科学基金、省重点科研、合肥市重点科研项目等科研计划的支持下，在有关企业的配合下，我们重点开展了我国特别是安徽省非金属矿产资源的物理化学性质研究，包括深加工技术、综合利用新技术、矿物材料的合成与应用。
近十年来，这一方向的典型成就有:
(1)在矿物火法加工方面，获得了明矾石矿物高温快速脱水分解制备硫酸钾，酸熔分离铝硅的新方法。建立了从钾长石中提取钾的新机理，开发了多种从钾长石制取钾肥和含钾复合肥的新工艺。
(2)在膨润土、蛇纹石、高岭土等矿物的湿法加工中，获得了活化酸浸新工艺，使加工过程具有能耗低、原料消耗少、无环境污染、工艺和设备简单、易于工业化和基本绿色加工的特点。
(3)在矿物加工热力学研究中，利用“矿物加成技术”将复杂的硅酸盐矿物表示为可能的简单化合物的总和，利用最小二乘回归方法估算了蒙脱石、蛇纹石等硅酸盐矿物的标准生成吉布斯自由能，为硅酸盐矿物化学加工的热力学分析提供了依据。在选矿动力学研究中，研究了高岭土、蛇纹石、明矾石等矿物主要加工工序中的反应模型、反应控制步骤、宏观动力学和反应器的优化设计，为主要设备的工业设计奠定了基础。
(4)利用现代仪器发现，用无机酸处理膨润土和蛇纹石得到的无定形二氧化硅具有良好的功能性和显著的反应活性，便于合成各种硅化合物和用作各种功能材料。
(5)在非金属矿生产高附加值产品方面，开发了镁化合物、硅化合物和铝化合物系列生产技术。
(6)在矿物材料的合成和应用方面，研究了柱撑粘土等微/介孔矿物材料的制备和应用。在对其结构和性能进行深入研究的基础上，通过活性物质对柱撑粘土的结构进行改性，以改善其性能，使其具有更好的催化和吸附性能。
上述成果为非金属矿产的深入开发利用奠定了坚实的基础，为矿产资源向环境友好和可持续发展方向开发利用提供了技术支撑。目前已发表相关学术论文60余篇，成果受到国内外同行的重视。
在人类高度重视可持续发展的今天，资源的综合利用是一个非常重大而紧迫的课题，涉及资源加工利用中的许多化学、化工和环境问题。本方向在现有工作的基础上，力争在“十一五”期间发展成为安徽省非金属矿产综合利用研究基地，致力于加强矿产资源绿色加工技术和新应用领域的研发，使资源开发利用朝着环境友好和可持续发展的方向发展。分离工程与技术是化学工程与技术的重要单元过程，是化学和生物工程下游加工技术的核心，是国际化学工业的热点研究领域之一。分离与精制过程在化学工程、精细化工、农产品加工工程、食品工程等许多工业领域中起着重要的作用。深入研究化工产品和生物活性成分的分离纯化技术，有助于将我国丰富的生物资源优势及时转化为经济优势，对提升国际竞争力、促进相关产业科学、快速、可持续发展具有深远意义。
该研究方向紧跟国际分离与精制工程前沿，重点关注化工、石化、轻工、制药、生物等工业生产过程。以膜分离、络合萃取、超临界萃取、精馏、吸附分离等新型分离技术和设备为重点，开发产品成型喷雾干燥、反应分离集成过程、新型功能化学品开发、化工过程设计与控制等。此外，在化工节能、热交换、环境保护等方面也取得了许多可喜的科研成果。
该方向在国内外著名学术期刊上发表研究论文100余篇，获得国家发明奖和国家科技进步奖1项，省部级奖励6项，实用新型专利和发明专利4项。研究成果已在多家企业推广应用，如溶剂厂尾气分离回收工程、超细粉体生产厂膜分离设备、急弯射流微粉分级机、氨基苯酚生产废水处理、膜法处理碱法草浆造纸黑液、草酸厂设计、天然药物分离纯化等。本方向从事汽车及机动车相关化学品的研究与开发，涉及汽车塑料、汽车橡胶、汽车水性胶黏剂、汽车涂料与涂层、车内环境的检测、分析与评价、汽车化学品的分析、检测与评价。该方向的主要研究内容包括:
汽车塑料的统一化:汽车使用的塑料有几十种，给材料的回收利用带来了更大的困难，从而提出了汽车塑料材料统一化的问题。汽车用改性聚丙烯材料分为低温、高抗冲、高刚性、耐热、低翘曲等几大类，使各种汽车用的30多种聚丙烯材料尽可能统一。通过几个大品种的开发，降低了开发和回收成本，具有良好的经济效益和社会效益。
汽车保险杠专用材料的开发:汽车保险杠是汽车轻量化过程中的重要环节，起到美化车身、提高行车安全系数的作用。新型保险杠专用料要求成本更低，性能更好，可回收，这个方向在色母粒的发展上有了小小的突破。
汽车仪表板骨架和蒙皮材料开发:区分不同档次的车辆和用户需求，针对各种需求开发高品质的汽车仪表板骨架和蒙皮材料。PC/ABS或PBT/ABS合金材料可作为高端车型的骨架；中低档车可选用PP骨架材料，低档车可选用硬质PVC骨架材料。在仪表板表皮材料用聚氨酯的开发中，积累了丰富的开发研究经验，与合肥安利聚氨酯集团合作，开发了新型聚氨酯人造革材料的生产配方和工艺。
POM、PA工程塑料及其* * *混合改性产品的研发:在POM工程塑料的阻燃改性、耐磨方面做了大量工作，发表了多篇学术论文，与胡飞汽车有着愉快的合作。他在尼龙和玻璃纤维改性材料的开发方面有丰富的经验。
涂料体系:总体发展思路是在逐步提高性能的前提下，向环保型涂料发展。目前其他涂料的主要研究方向有:水性涂料；高固体分涂料；超高固体涂层；粉末涂料；光固化涂层。涂料助剂作为精细化工的一部分，在涂料的发展中起着非常重要的作用。结合涂料专用树脂和涂料体系的发展，开发涂料助剂，形成完整的体系。
车内环境的检测、分析与评价:汽车内饰材料大量使用各种类型，如车身材料、隔热材料、工程塑料、地板革、粘合剂等。，并且使用了几十种高分子材料，都含有一定的有毒有害物质。圆满完成了江淮汽车委托的项目，在国内率先制定了汽车车内空气质量企业标准并通过省级鉴定。在开展汽车后备箱环境检测、分析和评价，致力于查找后备箱污染源，提出控制污染源的措施和对策方面，一直走在国内前列。