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你相信嗎?特種高分子材料通過曬太陽就能得到

文章來源：賢集網更新時間：2023-06-20 10:46:21

近日，合肥工業大學化學與化工學院教授何濤科研團隊與華中科技大學團隊合作，在全光譜催化大規模原子轉移自由基聚合方向取得新進展，實現了特種高分子材料太陽光聚合生產。

特種高分子材料

特種高分子材料（或特種工程塑料）是指綜合性能較高，長期使用溫度在 150℃ 以上的一類工程塑料，主要包括半芳香族聚酰胺（PPA）、聚砜、聚芳醚酮（PAEK）、液晶高分子聚合物（LCP）以及聚苯硫醚（PPS）、聚酰亞胺（PI）。由于特種高分子材料均具有獨特、優異的物理性能，主要應用于電子電氣、特種工業等高端科技領域。

“十四五”規劃重點著力，到 2025 年特種高分子材料目標自給率85%。

2021 年 1 月，中國石油和化學工業聯合會發布《石油和化學工業“十四五”發展指南》，明確指出，“十四五”時期是我國由石油化工的大國向強國跨越的關鍵五年，重點任務是補足國內在工程塑料等關鍵原料領域的短板，提高在化工新材料領域核心裝備的自主可控能力，力爭 2025 年工程塑料及特種工程塑料的自給率提升到 85%，實現產品高端化和差異化，并著力培育起 50 家左右在化工新材料行業具有較強創新能力和市場影響力的領軍企業。

我國特種高分子材料企業迎來重要發展機遇。

神奇的光化學反應

自然界中，光是一種非常重要的物理現象。在科學研究和生活中，人們不僅可以利用光作為照明和通訊等工具，還可以利用光來探究化學反應的機理和過程。

光化學反應是指在光的作用下，化學物質發生反應的過程，是一種非常有趣和重要的現象。本文將探討光化學反應的歷史、原理、類型和應用，并介紹一些相關實驗和研究。

光化學反應在化學工業中有廣泛的應用，例如在有機合成中用于制備高分子材料、醫藥品、染料和香料等化學品。

光化學反應可以替代傳統的化學反應，因為光化學反應具有反應速度快、產物純度高、反應條件溫和等優點。

光化學反應可以用于處理有機污染物，例如水中的有機物和大氣中的有機物。光化學反應可以將有機污染物降解為無害的物質，減少環境污染。

特種高分子材料的太陽光聚合生產

近日，合肥工業大學化學與化工學院教授何濤科研團隊與華中科技大學團隊合作，在全光譜催化大規模原子轉移自由基聚合方向取得新進展，實現了特種高分子材料太陽光聚合生產。相關成果日前在線發表于《自然-通訊》。

特種高分子材料廣泛應用于能源電子、特種油墨、高端涂料、飛機工業、汽車工業、家庭護理、醫療健康、石油和天然氣、金屬處理、建筑材料等領域，市場價值巨大。目前，每年全球高分子材料中的塑料總產量的45%和橡膠總產量的40%主要通過自由基聚合方法生產。

然而，要進一步制備結構特殊聚合物的可逆去活化自由基聚合核心專利技術被國外壟斷，并且他們采用的仍是傳統制備手段，存在能耗大、環保性較差的問題。

實驗過程與結果

在這個背景下，合肥工業大學的科研團隊和華中科技大學合作，成功研發出一種全新的多孔光催化劑，為特種高分子材料的合成提供了全新的解決方案。

在此次工作中，研究人員利用新型多孔光催化劑和太陽光實現了高效光催化聚合特種高分子材料。實驗數據表明，該技術能在從藍光到紅外光波段的范圍內進行高效光催化聚合，且不受多等天氣影響。這一特性使得該技術具有廣泛的適用性和可行性。

實驗數據表明，該成果可在波長450-940 納米范圍內進行高效光催化聚合，覆蓋了從藍光到紅外光波段，所需光強低，且不受多云等天氣影響。該成果具有超高光催化效率，多種單體轉化率超99%，單次聚合規模達每瓶400毫升，為目前世界最大。其均聚物分子量可控，結構控制性能優異，可合成多種特種高分子材料。

“采用這一新型催化劑生產的特種高分子材料，其多分散度低于1.10，對功能性無機納米顆粒等材料具有優異的均勻分散效果，可大幅提升相關納米及復合材料的外觀及性能，對提升我國同類產品核心競爭力具有重要意義。”何濤介紹，該成果聚合過程耐氧，無需對單體進行脫氧處理。催化劑無毒，且在聚合物產品中無殘留并可回收重復使用，具有能耗成本低、生產安全環保等優點，已具備實際意義的工業化生產潛力。

意義與影響

這項科研成果對提升我國同類產品的核心競爭力具有重要意義。

新型多孔光催化劑的問世將為特種高分子材料的大規模生產提供可行的解決方案，推動我國特種高分子材料產業的快速發展。

太陽能催化劑助力特種高分子材料合成的突破性科研成果為能源電子、醫療健康和建筑材料等領域的發展帶來了新的希望。

這一成果的應用前景廣闊，有望為我國特種高分子材料產業注入新的活力，并在國際舞臺上展現出巨大的競爭力。

通過持續的創新和科研努力，我們相信特種高分子材料領域的未來將更加光明！

原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_528080.html
來源：賢集網
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