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3044永利集团2026年第13期研究生学术论坛

作者:夏苏楠 发布日期:2026-06-20 浏览:

2026年6月18日,3044永利集团在阳光校区12栋309成功举办了2026年第13期研究生学术论坛。本次论坛由研究生院主办、3044永利集团承办,张佳宁、耿振两位老师担任指导评委。学院硕士研究生陈思安、何才勇、刘帅、何其泽四位同学围绕"功能材料创新设计与多领域应用"主题,依次汇报了最新科研进展,集中展示了学院在光催化环境材料、智能纤维复合材料、光子晶体光学材料及月壤基航天建筑材料等前沿领域的探索成果。

陈思安同学汇报了《g-C₃N₄/BiOCl异质结催化剂设计及其在可见光降解中的应用》。他针对磺胺甲恶唑(SMX)等抗生素污染物在水体中频繁检出、传统处理工艺去除效果有限等环境问题,提出采用氮空位调控的g-C₃N₄与氧空位辅助的BiOCl构建S型异质结催化剂的新策略。研究以尿素为原料,通过高温煅烧制备了富含氮空位的石墨相氮化碳(GCN),并以机械球磨法实现g-C₃N₄与BiOCl的复合,依托球磨过程的机械应力诱导BiOCl晶格发生局部畸变,原位构建氧空位。通过XPS、EPR、Tauc曲线等表征证实了氮空位与氧空位的成功引入,并系统探究了煅烧温度对氮空位浓度及光催化性能的非单调影响规律。该研究通过空位缺陷-异质结的协同效应,强化了光生载流子分离效率与活性位点密度,为高效光催化降解水体抗生素污染物提供了新思路。

何才勇同学汇报了《基于FBG光纤传感器的碳纤维复合材料残余应力调控与监测机制研究》。他针对碳纤维复合材料(CFRP)界面结合弱、内部状态不可知等瓶颈问题,创新性地提出"双向化学匹配界面"的强韧化策略,并选用FBG光纤光栅传感器实现复合材料全生命周期的智能化原位监测。研究采用聚多巴胺(PDA)对碳纤维表面进行仿生改性,并设计合成含丰富C-O活性长链的BST-E175B改性树脂,通过PDA层上的仲胺基、伯胺基及酚羟基与树脂的不可逆原位亲核开环与加成共交联反应,构建强韧界面。FBG监测结果表明,随着PDA改性时间的增加,复合材料残余应力呈先下降后上升的趋势,与层间剪切强度的变化规律相对应,在PDA改性12h时剪切强度提升77%。此外,研究还探究了不同铺层构型对残余应力及力学行为的影响规律,为智能碳纤维复合材料的设计与工程应用提供了重要参考。

刘帅同学汇报了《基于界面组装的有序光子晶体构筑及其光调作用研究》。他针对光子晶体角度依赖性制约其商业化应用的问题,创新性地采用油包水乳化法组装SiO₂@CDs超球结构,通过构建短程有序而长程无序的排列方式,实现了无角度依赖的结构色显示。研究合成了三种不同粒径的SiO₂纳米粒子,并通过碳量子点(CDs)接枝改性,借助Si-O-C键的形成实现CDs在SiO₂表面的稳定负载。超球表面及断面结构表征显示,面心立方(FCC)晶体结构从表面延伸至内部,实现了结构色的稳定呈现。通过添加碳黑辅助增强结构色并消除角度依赖影响,当碳黑添加量为0.1 wt%时,结构色与荧光效果实现良好兼容。该研究为光子晶体在加密防伪、智能显示等领域的应用拓展提供了新途径。

何其泽同学汇报了《基于月壤模拟物的月球基地建筑材料制备及性能优化》。他面向我国探月工程"勘、建、用"战略目标,针对月壤原位固化建造中存在的"地基之困""工艺之壁""功能之空"三大瓶颈,提出化学-热协同激发惰性结晶矿物的创新思路,并探索结构-功能一体化的电磁屏蔽月壤基材料设计。研究选用玄武岩、火山渣、镁橄榄石、钛铁矿及粉煤灰等原料,成功配制出矿物相组成接近嫦娥五号(CE-5)真实月壤的模拟物,并完成了系统的物相与化学成分表征。在此基础上,通过化学激发与热激发协同作用,制备了月壤基地聚合物材料,验证了协同激发路线的可行性。同时,研究初步构建了碳纤维/月壤基材料的电磁参数库,为多层阻抗渐变吸收主导型电磁屏蔽结构的设计提供了关键数据支撑,为月球基地电磁安全防护与长期驻留提供了材料技术储备。

耿振老师对各位参与者的精彩分享表示衷心感谢。他指出,将光催化材料与水体环境治理相结合,体现了材料人守护绿水青山的责任担当。他强调,环境催化研究尤其需要严谨细致,从氮空位浓度的精确调控到降解中间产物的毒性评价,每一步都需要求真务实的态度。他勉励大家保持严谨作风,把每一个煅烧温度、每一条降解曲线都做扎实,让材料科学真正服务于生态文明建设。张佳宁老师充分肯定了本期论坛的汇报质量。他指出,碳纤维复合材料与光子晶体的研发涉及材料学、光学与纺织工程的多物理场耦合,机理复杂,同学们要深入探究"为什么",把PDA改性层的化学键合机制与复合材料力学性能的构效关系梳理清楚,把超球内部FCC堆积结构与宏观显色规律的对应关系弄明白,将研究成果与产业需求紧密结合,产出更多具有实际应用价值的创新成果。

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