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科学研究
K
E YAN ZHUANG KUANG
科研团队
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高分子纳米复合涂层材料研究团队

        1、团队介绍

高分子纳米复合涂层材料研究团队致力于功能高分子材料的结构设计、合成及其在功能复合涂层领域的应用研究。主要研究方向:辐射降温材料、超疏水/防水材料、光热转换及能源材料;功能高分子结构设计、制备和应用;纳米材料的制备、改性及其对纤维材料的功能化研究。近年来承担了国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才支持计划、教育部科学技术研究重点项目、教育部高等学校博士学科点专项科研基金联合资助课题、陕西省重大科技创新专项资金计划项目、陕西省科技统筹创新工程计划项目、陕西省自然科学基础研究计划重点项目、陕西省教育厅产业化培育项目等科研项目40余项。团队有教师4名,包含2名教授,2名副教授,1名博士后,博士和硕士研究生30余人。

2、团队负责人

薛朝华,博士,教授,博士生导师,阿尔斯特学院副院长(主持行政工作)。教育部新世纪优秀人才,陕西省中青年科技创新领军人才,国家自然科学基金、中国博士后科学基金、教育部、陕西省等多部委项目和科技奖励评审专家。2008年获浙江大学材料科学与工程工学博士学位;2009年赴美国加州大学戴维斯分校从事博士后研究;2016年赴美国南加州大学、加州大学洛杉矶分校、加州大学河滨分校、加州州立大学北岭分校等进行国际教育和管理能力提升培训。先后主持国家自然科学基金、教育部重点项目、陕西省重大科技创新专项等各类科研项目12项。主要从事辐射降温材料、超疏水/防水涂层材料、光热转换及能源材料、功能复合材料等方面的研究。曾获陕西省科学技术二等奖2项,陕西省教学成果特等奖1项、一等奖1项。在Journal of Materials Chemistry AACS Applied Materials & InterfacesChemical Engineering Journal等国际学术期刊发表论文SCI收录论文70余篇,其中ESI论文7篇,编写著作3部。

3、团队主要成员

周建华,博士,教授,博士生导师。2011年毕业于浙江大学,获高分子化学与物理专业博士学位。2015年到2016年在新加坡南洋理工大学进行访学和科学研究。国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国博士后科学基金、陕西省科技计划项目、广东省科技计划项目评审专家,陕西省引智专家咨询委员会专家,中国皮革协会科技委员会委员,中国皮革编委中国化学会高级会员。主要从事功能高分子材料的结构设计、合成和应用,防水涂层材料、储能材料、自修复聚合物、智能聚合物的合成和应用研究,以及活性/可控自由基聚合技术在乳液聚合中的应用。主持国家级、省部级等科研项目27项,其中纵向项目18项,横向项目9项。作为第一作者或通讯作者,在国内外学术期刊上发表论文80余篇,其中SCIEI收录42篇,参编著作2部。作为第一发明人申请60余项国家发明专利,已授权45项。研究成果获得中国轻工业联合会科技进步二等奖2项、陕西省科学技术三等奖2项、陕西高等学校科学技术一等奖1项和二等奖1项、陕西省自然科学优秀学术论文二等奖1项、咸阳市优秀学术论文一等奖1项。

贾顺田,男,副教授。承担国家自然科学基金、教育部重点项目、陕西省重大科技创新专项等各类科研项目8项。主要从事超疏水/防水涂层材料、纤维材料的多功能化以及材料微观结构测试分析研究。曾获陕西省科学技术二等奖2项,陕西高等学校科学技术一等奖1项、二等奖2项。在Journal of Materials Chemistry AACS Applied Materials & InterfacesChemical Engineering Journal等国际学术期刊发表论文40余篇。

郭小静女,博士后,讲师,20207月毕业于陕西科技大学,获化学工程与技术专业博士学位,20208月至今,陕西科技大学博士后在站,201810月至201910月赴英国伦敦大学学院Ivan. P. Parkin教授课题组进行联合培养。主要从事耐机械稳定及自修复超疏水涂层材料、光热转换及能源材料等方面的研究。近年来在 Journal of Materials Chemistry AChemical Engineering Journal ACS Applied Materials & Interfaces等国际期刊发表学术论文20余篇,申请发明专利 5 项,研究成果获陕西高等学校科学技术一等奖1项,陕西省科学技术二等奖1项。主持博士后科学基金1项、国家自然科学青年基金1

4、研究方向

(1) 辐射降温材料的制备及性能研

(2) 超疏水/防水材料的制备及性能研究

(3) 光热转换及能源材料的制备及性能研究

(4) 功能高分子结构设计、制备和应用

(5) 纳米材料的制备、改性及其对纤维材料的功能化研究

(6) 薄膜材料的制备及应用研究


5、承担主要项目和获奖情况

1)主要科研项目

序号


项目名称


项目来源及项目编号

1

基于三维多孔网状结构的耐久超疏水表面构筑及性能研究

国家自然科学基金(51572161)

2

自修复超疏水表面的构筑及微观结构调控与性能相关性研究

国家自然科学基金(51372146)

3

光响应自修复纤维素纳米晶/含氟聚丙烯酸酯皮革涂饰材料的合成与性能调控机理研究

国家自然科学基金(21978162)

4

RAFT聚合制备含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的聚合机理及成膜性能研究

国家自然科学基金(21206088)

5

形状记忆多孔结构超疏水表面的构筑及其微观形貌与低表面能性质双重修复机理研究

国家自然科学基金青年项目(52103263)

6

纤维基有机/无机纳米复合材料

教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-12-1042)

7

纤维基自修复超疏水表面的构筑及机理研究

教育部2013年高等学校博士学科点专项科研基金联合资助课题(20136125110003)

8

基于结构组装与化学组装的天然纤维基材料的功能集成与性能研究

教育部科学技术研究重点项目(212171)

9

超疏水阻燃纺织材料关键技术及产业化

陕西省重大科技创新专项资金计划项目(2011ZKC05-7)

10

环保型高性能有机氟及纳米SiO2改性丙烯酸树脂无皂乳液的合成技术

陕西省科技统筹创新工程计划项目(2011KTCl01-13)

11

纤维素纳米晶改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的合成及其性能研究

陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2017JZ003)

12

天然纤维基超疏水防紫外线功能表面构筑研究

陕西省自然科学基础研究计划项目(2009JQ6007)

13

新型改性丙烯酸树脂无皂乳液的合成及其与纤维的相互作用

陕西省自然科学基金项目(2007E110)

14

超疏水智能传感材料的结构调控及应激响应机制研究

陕西省科技计划面上项目(2020JM-506)

15

蓄热调温型纳米TiO2改性聚丙烯酸酯复合微胶囊的制备关键技术研发

陕西省教育厅产业化培育项目(16JF006)

16

超亲水/超疏水Janus型光热蒸发海水淡化材料的制备及性能研究

中国博士后科学基金面上资助二等(2020M683410)

2)获奖情况

序号

获奖名称

项目名称

获奖等级

获奖时间

1

陕西省科学技术奖

耐磨耐洗超疏水功能纺织品的仿生制备研究

二等奖

2018

2

陕西省科学技术奖

纳米材料改性纤维制备超疏水纺织品的关键技术

二等奖

2013

3

中国轻工业联合会科学技术发明奖

环境友好系列含氟聚合物材料的制备关键技术及应用

二等奖

2022

4

陕西省科学技术奖

有机硅及纳米二氧化硅改性丙烯酸树脂无皂乳液的研究与开发

三等奖

2015

5

陕西省科学技术奖

功能型有机硅整理剂的研发、成膜形态与应用

三等奖

2012

6

陕西高等学校科学技术奖

环境友好系列含氟聚合物材料的制备关键技术及应用

一等奖

2020

7

陕西高等学校科学技术奖

耐磨耐洗超疏水功能纺织品的仿生制备研究

一等奖

2017

8

陕西高等学校科学技术奖

有机硅及纳米二氧化硅改性丙烯酸树脂无皂乳液皮革涂饰剂的合成和应用

二等奖

2014

9

陕西高等学校科学技术奖

超疏水防紫外线功能纺织品的制备研究

二等奖

2013

10

陕西高等学校科学技术奖

纤维基超疏水表面的构筑研究

二等奖

2012

11

中国轻工业联合会科学技术进步奖

功能型有机硅整理剂的研发、成膜形态与应用

二等奖

2013

6、近5年发表的学术论文及授权专利情况

1)代表性论文

[1] Meng-Chen Huang, Chao-Hua Xue, Huang Jian-Ying, Liu Bing-Ying, Xiao-Jing Guo, Bai Zhong-Xue, Wei Ren-Xuan, Hui-Di Wang, Du Mi-Mi, Shun-Tian Jia, Chen Zhong, Lai Yuekun. A Hierarchically Structured Self-cleaning Energy free Polymer Film for Daytime Radiative Cooling[J]. Chemical Engineering Journal, 2022, 442: 136239.

[2] Chao-Hua Xue, Wei Ren-Xuan, Xiao-Jing Guo, Liu Bing-Ying, Du Mi-Mi, Meng-Chen Huang, Li Hui-Gui, Shun-Tian Jia. Fabrication of Superhydrophobic P(VDF-HFP)/SiO2 Composite Film for Stable Radiative Cooling[J]. Composites Science and Technology, 2022, 220: 109279.

[3] Ya-Ru Ding, Chao-Hua Xue, Xiao-Jing Guo, Wang Xue, Shun-Tian Jia, An Qiu-Feng. Flexible Superamphiphobic Film with a 3D Conductive Network for Wearable Strain Sensors in Humid Conditions[J]. ACS Applied Electronic Materials, 2022, 4, 345-355.

[4] Bing-Ying Liu, Chao-Hua Xue, Zhong Hong-Mei, Xiao-Jing Guo, Hui-Di Wang, Hui- Li Gui, Du Mi-Mi, Meng-Chen Huang, Ren-Xuan Wei, Long-Gang Song, Bo Chang, Zuankai Wang. Multi-bioinspired Self-cleaning Energy-free Cooling Coatings[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2021, 9 (43): 24276.

[5] Hui-Di Wang, Chao-Hua Xue, Xiao-Jing Guo, Liu Bing-Ying, Ji Zhan-You, Meng-Chen Huang, Shun-Tian Jia. Superhydrophobic Porous Film for Daytime Radiative Cooling[J]. Applied Materials Today, 2021, 24, 101100.

[6] Ding Ya-Ru, Chao-Hua Xue, Xiao-Jing Guo, Xue Wang, Shun-Tian Jia, Qiu-Feng An. Fabrication of TPE/CNTs Film at Air/Water Interface for Flexible and Superhydrophobic Wearable Sensors[J]. Chemical Engineering Journal, 2021, 409: 128199.

[7] Chao-Hua Xue, Hui-Gui Li, Xiao-Jing Guo, Ya-Ru Ding, Meng-Chen Huang, An Qiu-Feng, Zhou Ying-Tang. Superhydrophobic Anti-icing Coatings with Self-deicing Property Using Melanin Nanoparticles from Cuttlefish Juice[J]. Chemical Engineering Journal, 2021, 424(8):130553.

[8] Chao-Hua Xue, Mi-Mi Du, Xiao-Jing Guo, Bing-Ying Liu, Ren-Xuan Wei, Li Hui-Gui, Meng-Chen Huang, Fu-quan Deng, Shun-Tian Jia. Fabrication of Superhydrophobic Photothermal Conversion Fabric via Layer-by-layer Assembly of Carbon Nanotubes[J]. Cellulose, 2021, 28(8):5017-5121.

[9] Ya-Ru Ding, Chao-Hua Xue, Qian-Qian Fan, Ling-Ling Zhao, Qian-Qian Tian, Xiao-Jing Guo, Jing Zhang, Shun-Tian Jia, Qiu-Feng An. Fabrication of Superhydrophobic Conductive Film at Air/water Interface for Flexible and Wearable Sensors. Chemical Engineering Journal, 2021, 404: 126489.

[10] Chao-Hua Xue, Ling-Ling Zhao, Xiao-Jing Guo, Zhan-You Ji, Yue Wu, Shun-Tian Jia, Qiu-Feng An. Mechanically Durable Superhydrophobic Surfaces by Binding Polystyene Nanoparticles on Fibers with Aluminum Phosphate Followed by Hydrophobization, Chemical Engineering Journal 2020, 396: 125231.

[11] Chao-Hua Xue, Yue Wu, Xiao-Jing Guo, Bing-Ying Liu, Hui-Di Wang, Shun-Tian Jia. Superhydrophobic, Flame-retardant and Conductive Cotton Fabrics via Layer-by-layer Assembly of Carbon Nanotubes for Flexible Sensing Electronics, Cellulose, 2020, 27(6): 3455-3468.

[12] Jiaojiao Zhao, Jianhua Zhou, Hong Li, Anguo Xiao. Directional Fabricating of Flexible and Compressible Cellulose Nanofibril Composite Cryogel with Excellent Thermal Insulation, Flame-retardancy and Radiative Cooling for Efficient Thermal Management [J]. Cellulose, 2022,1-21. DOI: 10.1007/s10570-022-04861-7.

[13] Jianhua Zhou, Xueli Wang, Xiuqing Liu, Xiang Li. Design and Synthesis of Waterborne Light-responsive Cellulose Nanocrystal/fluorinated Polyacrylate Films toward Oil/water Repellent and Self-healing Properties[J]. Cellulose, 2022, 1-18. DOI: 10.1007/s10570-022-04731-2.

[14] Jiaojiao Zhao, Jianhua Zhou, Hong Li, Xiang Li. Cuprous Oxide Modified Nanoencapsulated Phase Change Materials Fabricated by RAFT Miniemulsion Polymerization for Thermal Energy Storage and Photothermal Conversion. Powder Technology, 2022, 399: 117189. DOI 10.1016/j.powtec.2022.117189.

[15] Jianhua Zhou, Xueli Wang, Yannan Li, Hong Li, Kun Lu. Preparation of Cellulose Nanocrystal-dressed Fluorinated Polyacrylate Latex Particles via RAFT-mediated Pickering Emulsion Polymerization and Application on Fabric Finishing. Cellulose, 2020, 27(11): 6617-6628.

[16] Hong Li, Jianhua Zhou, Jiaojiao Zhao, Yannan Li, Kun Lu. Synthesis of Cellulose Nanocrystals-armored Fluorinated Polyacrylate Latexes via Pickering Emulsion Polymerization and Their Film Properties[J]. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2020, 192.

[17] Jianhua Zhou, Jiaojiao Zhao, Hong Li, Yanjiao Cui, Xiang Li. Enhanced Thermal Properties for Nanoencapsulated Phase Change Materials with Functionalized Graphene Oxide (FGO) Modified PMMA[J]. Nanotechnology, 2020, 31, 295704-295717.

[18] Jianhua Zhou, Jiaojiao Zhao, Yanjiao Cui and Wenjing Cheng. Synthesis of Bifunctional Nanoencapsulated Phase Change Materials with Nano-TiO2 Modified Polyacrylate Shell for Thermal Energy Storage and Ultraviolet Absorption[J]. Polymer International, 2020, 69(2): 140-148.

[19] Xiao-Jing Guo, Chao-Hua Xue, Sanjayan Sathasivam, Kristopher Page, Guanjie He, Jian Guo, Premrudee Promdet, Frances L. Heale, Claire J. Carmalt and Ivan P. Parkin. Fabrication of Robust Superhydrophobic Surfaces via Aerosol-assisted CVD and Thermo-triggered Healing of Superhydrophobicity by Recovery of Roughness Structures, Journal of Materials Chemistry A, 2019,7, 17604-17612

[20] Bing-Ying Liu, Chao-Hua Xue, Qiu-Feng An, Shun-Tian Jia, Miao-Miao Xu. Fabrication of Superhydrophobic Coatings with Edible Materials for Super-repelling Non-Newtonian Liquid Foods, Chemical Engineering Journal, 2019, 371, 833-841

[21] Chao-Hua Xue, Qian-Qian Fan, Xiao-Jing Guo, Qiu-Feng An, Shun-Tian Jia. Fabrication of Superhydrophobic Cotton Fabrics by Grafting of POSS-based Polymers on Fibers. Applied Surface Science, 2019, 465: 241-248

[22] Hongtao Yao, Jianhua Zhou, Hong Li, Jiaojiao Zhao. Nanocrystalline Cellulose/fluorinated Polyacrylate Latex via RAFT-mediated Surfactant-free Emulsion Polymerization and Its Application as Waterborne Textile Finishing Agent[J]. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 2019, 57, 1305-1314.

[23] Jianhua Zhou, Yannan Li, Hong Li, Hongtao Yao. Cellulose Nanocrystals/fluorinated Polyacrylate Soap-free Emulsion Prepared via RAFT-assisted Pickering Emulsion Polymerization. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 177 (2019) 321-328.

[24] Jianhua Zhou, Xianghua Zha. Synthesis and Pickering Emulsifier Performance of Ag/ poly((2-dimethylamino)ethyl methacrylate)-co-poly(hexafluorobutyl acrylate) amphiphilic Random Copolymer Hybrid Micelles. Reactive and Functional Polymers 137 (2019) 46-56.

[25] Jianhua Zhou, Yanjiao Cui, Hongtao Yao, Jianzhong Ma, Huijun Ren. Nanocapsules Containing Binary Phase Change Material Obtained via Miniemulsion Polymerization with Reactive Emulsifier: Synthesis, Characterization and Application in Fabric Finishing[J]. Polymer Engineering & Science, 2019, 59(S1): E42-E51.

[26] Jianhua Zhou, Hongtao Yao, Jianzhong Ma. Recent Advances in RAFT-mediated Surfactant-free Emulsion Polymerization[J]. Polymer Chemistry, 2018, 9(19): 2532-2561.

[27] Lei Zhang, Chao-Hua Xue, Min Cao, Ming-Ming Zhang, Min Li, Jian-Zhong Ma, Highly Transparent Fluorine-free Superhydrophobic Silica Nanotube Coatings, Chemical Engineering Journal, 2017, 320: 244-252

[28] Xiao-Jing Guo, Chao-Hua Xue, Shun-Tian Jia, Jian-Zhong Ma, Mechanically Durable Superamphiphobic Surfaces via Synergistic Hydrophobization and Fluorination, Chemical Engineering Journal, 2017,320: 330-341

[29] Jianhua Zhou, Xin Chen, Jianzhong Ma. Synthesis of Cationic Fluorinated Polyacrylate Copolymer by RAFT Emulsifier-free Emulsion Polymerization and Its Application as Waterborne Textile Finishing Agent. Dyes and Pigments, 2017, 139: 102-109.

[30] Jianhua Zhou, Bianzhi Hao, Linben Wang, Jianzhong Ma, Wenjing Cheng. Preparation and Characterization of Nano-TiO2/chitosan/poly(Nisopropylacrylamide) Composite Hydrogel and Its Application for Removal of Ionic Dyes. Separation and Purification Technology, 2017, 176: 193-199.

2)授权专利

[1] Chao-Hua Xue, Bing-Ying Liu,Hui-Di wang,Shun-Tian Jia. Superhydrophobic and Self-cleaning Radiative Cooling Film and Preparation Method thereof[P]. US 10,927,244 B1, Feb. 23, 2021.

[2] 薛朝华, 柳冰莹,王慧迪,贾顺田,一种超疏水自清洁辐射降温薄膜及其制备方法[P], 中国: ZL201910774588.9, 2021-06-05.

[3] 薛朝华, 丁亚茹,贾顺田, 张静, 樊倩倩. 一种导电超疏水碳纳米管/聚合物柔性薄膜的制备方法[P], 中国: ZL201910953949.1, 2022-03-11.

[4] 薛朝华, 韦任轩,贾顺田, 一种超疏水自清洁辐射自降温材料及其制备方法[P]. 中国: CN 112852079A, 2021-05-28.

[5] 薛朝华, 李回归,贾顺田, 一种具有光热效应的超疏水防冰除冰涂层及其制备方法[P]. 中国: CN 112852289A, 2021-05-28.

[6] 薛朝华,李幸,安秋凤,贾顺田,一种耐磨超疏水纺织品涂层及制备方法[P]. 中国: ZL201710620346.5.

[7] 周建华,王雪丽,陈宝锋,李红. 基于DA反应的含氟聚丙烯酸酯自修复涂层及其制备方法[P]. 中国: ZL20191093255.9, 2022-02-10.

[8] 周建华,王琳,李燕. 一种阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂及制备方法[P]. 中国: ZL2019109036957, 2022-04-12.

[9] 周建华,刘庚,刘晨. 一种聚多巴胺包覆钨掺杂二氧化钒改性聚氨酯固-固相变材料及其制备方法[P]. 中国: ZL202011575957.0, 2022-06-07.

[10] 周建华,刘庚. 一种超支化水性聚氨酯固-固相变材料及其制备方法[P]. 中国: ZL 202010981758.3, 2022-06-07.

[11] 周建华,王雪丽. 一种水性光响应自修复皮革涂饰剂的制备方法[P]. 中国: ZL202110471923.5, 2022-09-02.

[12] 周建华,刘晨,魏美娜. 一种纳米二氧化硅改性水性聚氨酯的制备方法[P]. 中国: ZL202010506401.X, 2022-10-21.

[13] 周建华,王琳. POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂及制备方法[P]. 中国: ZL202011392155.6, 2020-10-19.

[14] 周建华,周梦园。一种疏水性双醛羧甲基纤维素-胶原气凝胶复合相变调温材料及其制备方法[p].中国:ZL2021111456183,2021-9-28

[15] 周建华,王琳. 反应性聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯无皂乳液及制备方法[P]. 中国: ZL202011392154.1, 2020-10-25.

[16] 周建华,李艳南,马建中,石海娟,纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法[P]. 中国: ZL201710058631.2, 2017-05-31;

[17] 周建华,李艳南,马建中,利用改性纳米纤维素制备Pickering乳液的方法[P]. 中国: ZL201710058464.1, 2017-05-31.

[18] 周建华,查向华,马建中,王毅,含Ag纳米胶束稳定的含氟聚合物乳液的制备方法[P]. 中国: ZL201710328545.9, 2017-09-05.

[19] 周建华,姚红涛,马建中,核壳型纳米二氧化硅/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液制备方法[P]. 中国: ZL201711470035.1, 2018-5-29.

[20] 周建华,姚红涛,马建中,一种纳米纤维素基单分子胶束的制备方法[P]. 中国: ZL201711468973.8, 2017-12-29.

[21] 周建华,崔艳娇,马建中,穆明亮,一种氧化石墨烯改性复合相变微胶囊的制备方法[P]. 中国: ZL2017104419234, 2017-12-01.

[22] 周建华,姚红涛,马建中,纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的制备方法[P]. 中国: ZL201711469412.X, 2018-05-08.

[23] 周建华,姚红涛,马建中,一种聚丙烯酸表面接枝改性纳米纤维素的制备方法[P]. 中国: ZL201711469411.5, 2017-12-29.



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