电功能高分子课题组

聚偏氟乙烯（PVDF）基氟聚合物因具有优异的耐化学腐蚀性、耐热性、抗老化性、耐候性及耐溶剂性等而在诸多领域都有着广泛的应用。PVDF基氟聚合物具有较高的介电常数，自其压电性及随后的介电、铁电、热电性能被报道以来而被广泛地应用于电磁轨道炮、电磁弹射器、高分辨率声呐、高灵敏度传感器等国家重大需求。本团队的研究领域主要为新型氟聚合物的设计、改性方法、氟聚合物材料的结构-性能关系与调控研究、电活性氟聚合物及其在高储能电容器、传感器等领域的应用、新型高储能聚合物电介质材料的可控合成等。

 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

研究方向一：有机氟化学与氟聚合物化学改性

Ø 压电传感器材料

  设计合成具有压电响应的新型聚合物材料，可用于制备智能穿戴、水生探测、换能驱动等领域的柔性传感器件。

Macromol. Chem. Phys. 2019, 220(21), 1900273.

Ø 高储能电介质材料

  通过在含氟聚合物的主链接枝不同类型的侧链，揭示新型聚合物结构与电性能之间的内在关系，完善高储能聚合物电介质基础理论。

Polym. Chem. 2021, 12(21), 3132-3141.              Macromol. Rapid Commun. 2020, 41(4), 1900613.

J. Mater. Chem. C. 2018, 6(15), 4131-4139.        Macromol. Rapid Commun. 2018, 39(4), 1700561.

Ø 新型电活性聚合物的制备及应用

  研究含氟聚合物的机电转换原理，通过合理的分子结构设计，实现低电压下发生大应变的电致形变材料，以期应用于人工智能、机电驱动等领域。

J. Mater. Chem. C 2020, 8(33), 11426-11440.        Macromolecules 2019, 52(22), 9000-9011.

J. Mater. Chem. A 2019, 7(10), 5201-5208.

研究方向二：先进储能高分子的设计与可控合成

Ø 新型可控自由基聚合方法研究

  基于分子结构设计原理合成新型玻璃态聚合物，建立才材料结构与电性能之间的关系，制备具有高储能密度、低能量损耗特性的新型全有机高性能电介质。

Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 1(57), 333-337.

Ø 高储能聚合物电介质材料的可控合成

  基于分子结构设计原理合成新型玻璃态聚合物，建立材料结构与电性能之间的关系，制备具有高储能、低损耗特性的新型高性能电介质。

J. Mater. Chem. A 2019, 7(33), 19407-19414.                Phys. Chem. Chem. Phys. 2019, 21(28), 15712-15724.

Phys. Chem. Chem. Phys. 2021, 23(6), 3856-3865.

研究方向三：储能聚合物复合电介质研究

  通过聚合物的分子设计与合成、无机粒子形貌及表面改性，在两相之间构筑不同作用力（范德华力/氢键/共价键），揭示材料间的耦合作用机理及性能演化规律，阐明构效关系，提升电介质击穿、储能性能，明晰材料极化行为以及能量损耗的来源组成等基本理论，探索均一结构复合电介质的规模化制备工艺，获得冲击工况下具有高击穿场强及高储能密度的实用电介质材料。

Mater. Chem. Front. 2021, 5(9), 3646-3656.                        Appl. Surf. Sci. 2021, 535, 147737

ACS Appl. Energy Mater. 2020, 3(8), 7952-7963.               Compos. Sci. and Technol. 2020, 188, 107968.

研究方向四：智能材料合成与传感器应用

Ø 新型半导体气敏传感器

Ø 呼吸MOF/聚合物复合溶剂驱动材料

Ø 新型MOF基湿度传感器

  基于分子结构设计合成新型MOFs/COFs有机多孔材料，建立多孔材料结构与化学传感之间的关系，制备具有高灵敏度、快响应、长寿命的新型高性能化学传感器。

 J. Alloy. Compd. 2020, 818, 152854.               Sensor. Actuat. B-Chem. 2020, 324, 128733.

研究方向五：生物医学功能材料

Ø 新型壳聚糖抗菌止血海绵的制备及其性能研究

  针对日常生活及医学临床对伤口出血治疗的现实需求，以壳聚糖为基材，掺杂载药的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒，制备合成生物相容性好、止血作用持久、抑菌效果优良的海绵材料，用于出血创面伤口的止血抗菌治疗。

Ø 果胶酸微球对废水中重金属离子的吸附

  针对废水中重金属离子的高毒性及不可降解性，开发出以果胶及其衍生物为骨架材料的高分子微球，对废水中重金属Pb²⁺有良好的吸附清除能力（最大吸附量325 mg·g^-1），且再生处理5个循环后，吸附效率仍不低于95%。