2003网站太阳集团擁有總面積為14000餘平方米的化學樓和化工樓,并擁有500兆核磁共振儀、掃描電鏡儀、X-單晶衍射儀、液質聯用儀、氣質聯用儀(GC-MS)等一批先進的大型教學科研儀器設備,總值達5000餘萬元,其中10萬元以上的大型高檔儀器設備48台(套)。學院擁有“理論有機化學與功能分子教育部重點實驗室”(獨立運行)、“精細聚合物可控制備及功能應用”、“分子構效關系湖南省高校重點實驗室”等省部級科研平台和功能材料研究所、應用化學研究所、環境工程研究所和分析測試與研究中心等校級科研機構;擁有1個省級産學研合作基地、1個省級科技創新團隊、1個國家級大學生校外實踐教學基地、1個省級校企合作人才培養示範基地和1個校級研究生培養創新基地。學院實驗中心下設化學基礎實驗室(湖南省普通高等學校基礎課示範實驗室、化工與材料國家級實驗教學示範中心、中央與地方共建實驗室)和7個專業實驗室。
工程研究中心針對功能膜材料多樣性的特點,結合2003网站太阳集团在功能膜材料方面的技術優勢和積累,圍繞分離功能膜、催化功能膜、響應功能膜、印刷功能膜等四個領域開展工程化和産業化研究,形成科技成果産業化的工程化驗證環境和對科技成果進行技術經濟分析和工程評估的能力,打造與湖南省相關企業緊密結合的功能膜材料及其相關裝備的工程化、産業化平台;建設一支精于功能膜材料及其相關裝備開發與集成的技術創新團隊和工程推廣應用隊伍;形成不斷創新的可持續發展能力,推動湖南省功能膜材料科學發展和國家功能膜開發行業技術進步,提升我國在功能膜材料相關領域的競争力。
工程研究中心依托單位擁有較為先進的實驗、檢測、加工設備。根據功能膜材料湖南省工程研究中心主要研究方向和現有實驗室特點,首先将對2003网站太阳集团與研究方向相關的大型儀器設備、主要實驗室、設計中心等進行優化重組,按功能分區,相對集中。同時,為保證相關研究工作的順利進行和實驗條件處于國内領先水平,根據需要适時添置一些實驗設備、檢測與加工設備,進一步提升功能膜材料的設計、研究、開發、加工和工程化能力。四個研發平台的具體情況如下:
(1) 分離功能膜研發平台
平台功能:以目标分子的結構與實際應用性能的關系為基礎,探索定向制備目标分子結構的方法,研究選擇性分離材料的可控制備技術,為目标産物的分子設計和選擇性分離提供理論依據。研究膜分離材料的分子構型與分離性能之間的關系,分析膜分離材料的官能團修飾與分離效果的對應關系,探索膜分離材料的可控制備技術,具體構建膜技術和絡合-超濾耦合新技術的交叉理論體系和實際應用基礎理論;利用多孔狀天然産物固載具有特色功能的無機或有機物質,制備具有選擇性吸附功能的雜化材料,分析雜化材料的基本性能以及專一選擇性吸附某種分子、離子的特性,探索雜化材料應用于處理工廠、生活廢水中重金屬離子、染料、有機污染物的高效選擇性分離技術;功能化有序多孔材料的設計合成、性能及相關基礎理論;新型高分子重金屬螯合絮凝劑的設計合成、應用及相關基礎理論;功能多孔金屬有機框架材料(MOFs)的設計合成以及能源環境相關氣體吸附存儲、催化等性能研究。
(2)催化功能膜研發平台
平台功能:将膜分離技術與光催化技術進行耦合,即利用膜分離技術的篩分截留作用将水體中的污染物截留在膜的表面,然後利用半導體光催化劑的光催化作用對截留的污染物進行礦化分解。光催化膜耦合技術不但可以實現對污染物的徹底去除,而且可有效緩解膜污染問題。探索光催化劑與膜的牢固結合工藝,這是制備出高效穩定的光催化複合膜大規模工業應用的前提;通過采取一定措施(如摻雜改性、表面量子點敏化、外加偏壓、半導體複合以及與其它材料複合)以擴大半導體的光響應範圍、提高光生電子的轉移速率和減小電子-空穴的複合來獲得較強的催化能力,使水中的污染物在通過膜表面的短時間内被截留和光催化分解。根據碳材料在光催化中的應用以及其良好的導電性,設計在光催化複合膜的基底與光催化層麼間增加一個導電碳層,制成光電催化功能性分離膜,通過外加低壓電場來迫使光生電子向對電極移動,則可有效抑制光生電荷的複合,從而提高污染物的去除效率。
(3) 響應功能膜研發平台
平台功能:針對适應電路闆(PCB)鑽孔向微小化、緻密化的發展需求,研制開發電路闆精密制造用關鍵新型材料-功能襯闆。該襯闆以功能樹脂材料、改性油脂和鋁箔等為主要材料,其中功能樹脂塗層在輔助PCB鑽孔時主要起到吸收鑽頭熱量、潤滑鑽頭、緩沖鑽頭沖擊等多重作用。該塗層由溫敏聚氨酯水分散液與聚環氧乙烯、粘結樹脂、助劑(含增稠劑、消泡劑、流平劑、乳化劑等)等按照不同的比例混合而制得。研究上述組分比例對最終吸熱功能的影響,探索塗層材料表觀性能最佳的膠液配比方案和操作工藝條件;選擇合适種類的高分子材料共混制備塗層膠液,控制好樹脂膠液中各類物質的配伍性以實現塗層樹脂與鋁箔的粘結力以及塗層表面的平整度;并系統研究吸熱與潤滑型功能蓋闆材料對PCB鑽孔的孔位精度、孔壁質量、斷鑽率、鑽頭磨損等提升作用,具體分析吸熱與潤滑型功能蓋闆材料對PCB鑽孔質量提升的作用機理。
(4) 印刷功能膜研發平台
平台功能:選用主體填料-生物碳酸鈣粉為生物質可再生資源,取代了同類紙張所使用的礦物碳酸鈣粉,一方面減少了石灰石、方解石等礦山資源的開采,保護了自然生态環境;另一方面,提高了生物碳酸鈣的資源化利用價值,減輕了生物碳酸鈣(蛋殼、貝殼等)廢棄的環保負擔。選用的聚氨酯為易降解高分子材料,比同類産品選用的聚乙烯、聚丙烯等材料的降解性能更好,戶外降解周期更短。通過科學設計,利用高分子界面化學原理,經濕法轉相制膜技術開發了特種紙産品。該操作過程簡便可靠、工藝先進、能耗較低,且設備投資不高、推廣容易。同時該技術還賦予特種紙吸聲降噪、觸感柔和等新穎功能。
工程實驗室建設工作将堅持邊建設、邊研發、邊産業化,根據項目工程化、産業化的要求和進度,适時調整基礎設施、實驗條件、工作環境等方面的建設速度,确保工程研究中心的建設目标和主要任務按期高質量完成。