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科研团队

多孔高分子材料科研创新团队


一、团队基本概况

团队瞄准科技前沿与产业需求,聚焦于环境功能高分子材料、能源高分子材料、纳米催化剂等石油化工、非金属前沿材料的应用基础研究。

近年来,团队承担了国家级、省部级科研项目30余项,涵盖国家自然科学基金、湖南省科技计划重点项目等。在产学研合作方面,团队先后与东莞市汉维科技股份有限公司、株洲时代新材料科技股份有限公司、南京星耀智能科技有限公司、湖南松井新材料股份有限公司、湖南沁森高科新材料有限公司、株洲科能新材料股份有限公司、山东阳谷华泰化工股份有限公司、贵州华云创谷科技有限公司等多家公司建立了长期稳定的合作关系,在高性能高分子材料设计制备、功能涂层开发、特种功能复合高分子材料应用等领域取得了多项突破性成果。相关研究成果获湖南省自然科学奖二等奖2项、湖南省科技进步奖二等奖1项,完成多项发明专利转化,产学研合作合同经费累计超过700万元。相关技术成果已成功应用于新能源与可降解材料、智能装备与军事防护、高性能膜分离技术、高端装备功能涂层、光通信与信息技术、生物质资源化利用等多个战略新兴领域,取得了显著的经济效益和社会效益。团队始终坚持以企业技术需求为导向,持续推进产学研深度融合,是一支服务产业一线、创新能力突出的高水平科研队伍。

二、团队核心架构与人才队伍

2.1 团队负责人

刘清泉,二级教授/博士生导师,现任湖南科技大学材料科学与工程学院党委书记,兼任新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室主任,湖南省电池协会理事、专家委员会委员,湖南科技大学高层次人才,广东省科技特派员。

主要研究方向为微孔有机高分子材料的设计、合成及在环境净化和清洁能源中的应用、水性乳液制备关键技术与工艺研究。主持国家自然科学基金、湖南省高新技术产业科技创新引领计划等国家级/省部级项目7项,获湖南省自然科学奖二等奖、湖南省科学进步奖二等奖、湖南省高等教育教学成果三等奖、东莞市科技进步二等奖、东莞市专利优秀奖等多项奖励。获授权国家发明专利12项,应用与转化专利5项,其中,高密度氧化聚乙烯蜡乳液成功替代巴斯夫等公司的进口产品。

2.2 核心团队与人才梯队

团队现有专任教师队伍11人,含教授3名、副教授4名、特聘副教授4名。团队人才培养成果丰硕,累计入选湖南省芙蓉计划青年人才(原湖湘青年英才、荷尖人才)1人、湘潭市高层次人才4人,获评省优秀创新创业老师1人,形成了一支以中青年骨干为核心、专业结构互补、研究方向协同、产学研结合紧密的高水平人才队伍。

               

               

                

               

           

三、核心研究方向与技术优势

团队围绕多个核心研究方向深耕细作,形成了多项具有自主知识产权的核心技术,核心研究方向如下:

3.1 光催化材料的设计及其在环境净化与有机合成中的应用

针对传统光催化剂光响应范围窄、载流子复合率高等关键技术瓶颈,团队开发出了系列高活性、可回收的光催化多孔材料,显著提升了持久性有机污染物的降解效率。在光催化有机合成方面,实现了温和条件下选择性氧化、还原及偶联反应的光驱动转化,为绿色化学合成提供了新路径。相关技术在废水深度处理、环境净化及精细化学品绿色合成等领域具备广阔的应用前景,形成了从材料设计到应用的完整研究链条,相关研究成果发表在ACS Catalysis, ‌Advanced Functional Materials, Applied Catalysis B-Environment and Energy, Separation and Purification Technology等国际顶级期刊上。

3.2 高效电催化剂的开发及其在能源转化中的应用

针对在能源领域中对高效、稳定电催化材料的迫切需求,系统开展了非贵金属基电催化剂的结构设计、可控合成及表界面调控研究,成功开发了多种新型复合电催化剂体系。突破了电催化剂活性位点暴露不足、选择性差及长期运行稳定性低等关键技术瓶颈,实现了析氢反应、析氧反应、氧还原反应及二氧化碳还原反应的高效催化,相关研究成果发表在Water Research, Environmental Science & Technology, Chemical Engineering Journal, AIChE Journal等国际顶级期刊上。

3.3 多孔高分子吸附剂的结构调控及其在环境净化中的应用

团队致力于新型多孔高分子吸附剂的开发与应用技术创新,提出了多孔高分子吸附剂孔结构-表面化学协同调控新机制,开发了多种孔结构精准调控技术,实现了对重金属离子、有机染料、挥发性有机物及抗生素类污染物等的高效选择性吸附。相关技术成果在工业废水深度处理、饮用水净化及空气污染治理等领域展现出优异的吸附性能与再生能力,为实现污染物资源化再利用提供了全新的解决方案,相关研究成果发表在Aggregate, Chemical Communications, Journal of Colloid and Interface Science, Chemical Engineering Journal等国际权威杂志上

3.4 功能高分子膜材料的结构设计及其在分离纯化中的应用

围绕功能高分子膜材料在废水处理、资源回收等复杂工况下的分离性能与服役稳定性需求,开展膜材料的结构设计、制备方法及抗污染机制研究。开发了多种高渗透通量、高选择性、优异抗污染性能的分离膜,建立了膜表界面性质与分离性能的构效关系模型,提出了基于界面聚合改性的抗污染性能提升新方法。相关成果在工业废水深度处理、能源化学、高值化学品回收等领域展现出优异的分离效率与运行稳定性,为高端分离膜装备的可靠性设计与长效安全服役提供了核心理论支撑,相关研究成果发表在Journal of Membrane Science, Separation and Purification Technology等国际权威杂志上

部分科研项目

序号

项目名称

项目来源

编号

研究期限

1

锂电正极材料前驱体副产钠盐高效制备电池级碳酸钠的基础研究

国家自然科学基金

52534005

2026.01~

2030.12

2

二维半导体范德华异质结埃量级间距调控及传感器件构筑

国家自然科学基金

U24A20302

2025.01~

2028.12

3

超微孔共价三嗪框架的可控合成及其含氟电子特气吸附分离研究

国家自然科学基金

52303270

2024.01~

2026.12

4

D-A型共轭聚合物在受限空间内的结晶机理研究

国家自然科学基金

22203028

2023.01~

2025.12

5

钾离子电池关键材料及储钾机制

国家自然科学基金

U20A20247

2021.01~

2024.12

6

基于超支化结构核心的交联拓扑结构聚羧酸减水剂黏土敏感性抑制研究

国家自然科学基金

22008060

2021.01~

2023.12

7

磁性共轭微孔聚合物的设计、合成与优化及在铟回收中的应用

国家自然科学基金

51778226

2018.01~

2021.12

8

有序纳米孔道交联聚苯乙烯整体材料设计合成与优化

国家自然科学基金

51373051

2014.01~

2017.12

9

软模板法制备有序多孔的交联聚苯乙烯材料

国家自然科学基金

21044004

2011.01~

2011.12

10

纳米金/多级孔磷酸铝-氧化硅(APO-SiO2)复合材料制备及催化环己烷选择氧化研究

国家自然科学基金

21406058

2015.01~

2017.12

11

响应性金纳米簇杂化微凝胶的可控制备及性能研究

国家自然科学基金

51343004

2014.01~

2014.12

12

钛合金高速高效切削用TiB2复合涂层刀具

湖南省科技计划项目-重点项目

2025GXGG005

2025.01~

2026.12

13

湖南省芙蓉计划科技创新青年人才

湖南省芙蓉计划科技创新项目-青年人才

2025RC3201

2025.11~

2028.11

14

金纳米簇接枝四苯乙烯基共聚物的设计、合成及其在细胞内微环境探测的应用

湖南省自然科学基金

2025JJ50070

20225.01~

2027.12

15

高阶单芯片三维集成研究

湖南省科技计划项目-重点项目

2024JC0005

2024.07~

2027.06

16

D-A型共轭聚合物根状晶结构调控及性能研究

湖南省自然科学基金

2024JJ5138

2024.01~

2026.12

17

共价有机框架膜中高效分离通道的构筑、精密调控及其CO2分离性能研究

湖南省自然科学基金

2024JJ5149

2024.01~

2026.12

18

XXX材料的制备及其XXX性能研究

其他部委重点实验室项目

WDZC20245250504

2024.01~

2025.12

19

中低坍落度保持型交联拓扑结构聚羧酸减水剂制备与应用研究

湖南省自然科学基金

2023JJ30227

2023.05~

2026.12

20

沥青转化磁性超交联聚合物及其对低浓度稀土离子的吸附特性研究

湖南省自然科学基金

2023JJ30250

2023.04~

2025.12

21

高镍无钴正极材料关键技术

湖南省科技计划项目-重点项目

2023GK2028

2023.07~

2025.07

22

先进硅基负极材料关键技术

湖南省科技计划项目-重点项目

2023GK2015

2023.07~

2025.07

23

()和镓()离子吸附分离导向的新型多孔吸附剂的可控合成

国家重点实验室项目

GK-202304

2023.12~

2025.11

24

高比能锂金属电池固态电解质阻燃隔膜材料的制备及性能研究

国家重点实验室项目

SGTYHT/19-JS-218

2022.01~

2024.12

25

磷基本征阻燃聚合物中磷的转移机制对形成凝聚相阻燃机理的影响

湖南省自然科学基金

2022JJ30256

2022.01~

2024.12

26

富氮多孔碳/纳米金/二氧化钛分级中空异质结构构建及光催化环己烷选择性氧化研究

湖南省自然科学基金

2021JJ30237

2021.01~

2023.12

27

汽车用水性阻尼涂料的关键技术研究

湖南省科技计划项目-重点项目

2020GK2054

2020.07~

2022.12

28

系列水性高密度氧化聚乙烯微乳液制备关键技术研究

广东省科技厅

/

2020.01~

2021.12

29

含交联核心拓扑结构聚羧酸减水剂的制备及其性能研究

湖南省自然科学基金

2020JJ5196

2020.01~

2022.12

30

金纳米簇接枝智能共聚物杂化材料的制备及其聚集诱导发光研究

湖南省自然科学基金

2020JJ4303

2020.01~

2022.12

31

深地地质探测关键技术研究及钻探装备研制

湖南省科技计划项目-重点项目

2019GK1012

2019.09~

2022.09

32

二噻吩基苯并二噻吩与氟代苯并**交替共聚物纳米线尺寸调控

湖南省自然科学基金

2019JJ50164

2019.01~

2021.12

33

“三明治”型杂化氮掺杂介孔碳电催化ORR性能的研究

湖南省自然科学基金

2018JJ3159

2018.01~

2020.12