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雷火竞技平台2025年第12期研究生学术论坛

作者:马花 发布日期:2025-05-28 浏览:

2025年5月22日,雷火竞技平台成功举办了2025年第12期研究生学术论坛。本次论坛由徐杰和刘学两位老师担任主持,来自23级研究生吴金泽、高晶晶、葛慧三位同学分别展示了在聚苯并噁嗪基多孔碳材料开发、MXene杂化材料开发及高效磷杂菲阻燃剂PDA领域的前沿研究成果。

吴金泽同学以《熔盐法合成用于染料吸附和超级电容器的聚苯并噁嗪基多孔碳》为题,本研究以聚苯并噁嗪(PBZ)为前驱体,采用熔盐一步法在空气气氛中制备了多孔碳材料,用于染料吸附和超级电容器。通过添加不同比例的尿素(0%、5%、10%)调控孔结构,制备了PBZ-C1、PBZ-C2和PBZ-C3三种材料。研究发现,PBZ-C2具有最高的比表面积(1225 m²/g)和最小的平均孔径(2.1 nm),表现出优异的吸附性能,对亚甲基蓝的理论最大吸附量可达354.61 mg/g,吸附过程符合Langmuir单层吸附模型和二级动力学模型。在电化学性能方面,PBZ-C2在不同电流密度下展现出高比电容(0.1 A/g时为195.04 F/g,1 A/g时为169.2 F/g),能量密度在50 W/kg时可达6.77 Wh/kg,且在502 W/kg的高功率密度下仍保持5.87 Wh/kg。该研究证明了熔盐一步法制备的PBZ基多孔碳材料在染料废水处理和储能领域具有广阔的应用前景。

高晶晶同学汇报《功能MXene杂化材料设计制备及其阻燃聚乳酸性能与机理研究》。本研究设计制备了功能MXene杂化材料,并将其应用于聚乳酸(PLA)以提升其阻燃性能。PLA是一种可生物降解的脂肪族聚酯,具有良好的生物相容性和环境友好性,但其易燃性限制了应用范围。研究中通过引入含磷有机聚合物改性的MXene(MXene-PPD),成功增强了PLA的力学性能、结晶行为和阻燃性。实验结果表明,MXene-PPD的加入显著提高了PLA的极限氧指数(LOI)和热稳定性,降低了热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)。通过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气相中释放不可燃气体的双重阻燃机制。此外,MXene-PPD与PLA基体之间的良好界面相互作用进一步提升了复合材料的力学性能。

葛慧同学以《高效磷杂菲阻燃剂的制备及在环氧树脂中的应用研究》为题进行汇报。主要研究高效磷杂菲阻燃剂的制备及其在环氧树脂(EP)中的应用。阻燃剂添加法因工艺简单、成本低等优点被广泛研究,尤其是DOPO基无卤阻燃剂。研究通过实验设计合成了磷杂菲阻燃剂PDA,并通过红外、核磁等手段确认其结构。热稳定性测试表明,PDA的加入降低了EP的热稳定性,但提高了残碳率。阻燃性能分析显示,添加PDA显著降低了EP的热释放速率和总热释放量。SEM和拉曼分析表明,PDA使EP残碳更致密。力学性能测试发现,PDA的加入改善了EP的力学性能,但过量PDA会降低其强度和韧性。

本次论坛聚焦材料绿色制备与功能化应用,集中展示了在聚苯并噁嗪基多孔碳材料开发、MXene杂化材料开发及高效磷杂菲阻燃剂PDA领域的技术突破。通过师生深度研讨,不仅推动了学科交叉创新,更强化了“绿色化学”与“工程应用”的双轮驱动理念,为培养高层次材料人才提供了重要实践平台。

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