中国海洋大学前沿讲座.docx
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中国海洋大学前沿讲座
前沿讲座
姓名：
高标
专业：
材料学
学号：
21121711025
2014年1月4日
前沿讲座一
主讲人
Jean-MarcGreneche
讲座时间
2012年10月26日
讲座题目
MagneticComplexNano-architectures
讲座内容摘要：
本次讲座主要内容是有关有序磁性纳米结构材料的研究。
Jean-MarcGreneche博士首先介绍有序磁性纳米结构材料是制备磁性纳米器件的基础，并对有序磁性纳米结构材料的性质及应用进行了评述，对目前应用较多的制备技术（平板印刷术和自组装法，其中平板印刷术是制备有序磁性结构传统的方法）进行了讨论，并分析了可能存在的问题；强调自组装是生命最本质的内容之一，如人体体内的蛋白质、核酸等复杂的超分子系统正是通过自组装而形成的。
最后Jean-MarcGreneche博士对有序磁性纳米结构材料制备技术的未来发展作了展望。
讲座心得：
该讲座让我们了解了纳米技术的艺术科学，了解了有序磁性纳米结构材料的神奇，让我们感受到纳米科学的魅力所在，同时也感觉到自己对纳米材料知识的渴望。
该讲座讨论了有序磁性纳米结构材料的制备技术以及存在的问题，展望了有序磁性纳米结构材料制备技术的未来发展方向。
该讲座使我们对有序磁性纳米结构材料有了一定的了解，拓展了我们的知识面，丰富了我们的知识储备，让我们对对纳米材料有了进一步认识，对今后的科研起到了一定的促进作用。
前沿讲座二
主讲人
吴季怀教授
讲座时间
2012年11月5日
讲座题目
染料敏化太阳能电池的研究进展
讲座内容摘要：
首先，吴教授讲述了自己从事新型材料和化学领域的研究，主要在新型太阳能电池、光催化纳米插层材料、纳米功能材料、高分子基矿物复合材料等领域。
然后，这次讲座主要讲述了染料敏化太阳能电池研究进展，其内容主要分为以下几个部分：
能源问题、染料敏化太阳能电池、凝胶电解质、纳米光电极、对电极、揭示天然色素的提取等几个方面。
详细讲解了染料敏化太阳能电池的工作原理、各组成部分的研究、染料敏化太阳能电池研究的最新进展、以及其存在的主要问题等。
最后，总结了染料敏化太阳能电池是一种模仿光合作用原理的、廉价的薄膜太阳能电池。
它是基于由光敏电极和电解质构成的半导体，是一个电气化学系统。
虽然它的能量转换效率比最好的薄膜电池低，但理论上它们的性能比已足够高，在完成市电平价的情况下可以与化石燃料相提并论。
讲座心得：
通过该讲座，我对染料敏化太阳能电池有了更全面的了解，它有很多优势，它的原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单等，可以付诸于大规模工业化生产，同时所有原材料和生产工艺都无毒、无污染，还有部分材料可以得到充分的回收，对保护人类环境具有重要意义。
并且其比硅电池有更广泛的用途，如可用塑料或金属薄板使之轻量化，薄膜化；可使用各种色彩鲜艳的染料使之多彩化；另外，还可以设计成各种形状的太阳能电池使之多样化。
总之，染料敏化太阳能电池有着十分广阔的产业化前景，是具有相当广泛应用前景的新型太阳能电池。
前沿讲座三
主讲人
王忠胜教授
讲座时间
2012年11月5日
讲座题目
高效稳定染料敏化太阳能电池的材料设计
讲座内容摘要：
首先，王教授讲述了自己的主要研究领域：
染料敏化太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、聚合物太阳能电池、量子点太阳能电池。
讲述了维持人类社会可持续发展的两个重要问题：
能源和环境，由于传统能源不可再生，所以传统能源终将被新能源所替代，而太阳能又成为首选新能源之一。
此外，我们了解到2001年染料敏化太阳能电池器件的效率到达12.3%，近年来染料敏化太阳能电池发展很快，目前研究的最高理论效率约为30%。
然后，他主要讲述了染料敏化太阳能电池的结构组成：
光敏材料、光阳极、电解质、对电极，以及各部分的研究进展，重点讲解了光敏材料的分子特点及材料分子的设计。
最后，对染料敏化太阳能电池的前景进行了展望。
讲座心得：
通过该讲座，我了解了染料敏华电池，对光敏材料、光阳极、电解质、对电极有了完整的了解。
对光敏材料分子的设计，使我们既开阔了视野，也深刻感受到了来自学术前沿的新思想。
此外，报告中所用到的各项数据、图表等都完美的展现在我们面前，所取得的各项研究成果也让我们肃然起敬，尤其是为取得更高效稳定的染料敏化太阳能电池光阳极材料而进行的各种设计，其全面系统的思路和取得的研究成果令人羡慕，同时其对科研工作的细致认真的态度更是让人佩服，是材料院的所有师生的榜样，更能激励我们更加专注地做科研。
前沿讲座四
主讲人
唐群委
讲座时间
2012年11月15日
讲座题目
凝胶基中高温质子交换膜研究
讲座内容摘要：
主要讲述了水凝胶是以水为分散介质的凝胶。
具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物，是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。
利用水凝胶的吸收性，解决了很多生物医学与技术应用的疑难问题，如人造器官、隐形眼镜、生物传感器、重金属离子回收甚至新型导电水凝胶的合成。
互穿网络水凝胶由于优异的结构，更重要的是具有环境敏感性而备受关注，如pH敏感、温度敏感、离子强度敏感、电敏感、光敏感等。
采用新型两步水溶液聚合法合成了正温度敏感性聚丙烯酸盐/聚乙二醇IPN水凝胶，第一步中，首先将丙烯酸单体及丙烯酸盐单体在交联剂及引发剂作用下预聚合；在第二步中引入聚乙二醇水溶液，并再次交联形成IPN水凝胶。
溶胀性能研究表明该水凝胶具有正温度敏感性且其最低临界溶解温度（LCST）为25℃。
讲座心得：
通过此讲座我了解了水凝胶的概念，水凝胶的吸收性有很好的应用价值。
随着工业的发展和人民生活水平的提高，生活污水的排放使大量对人体有严重危害的重金属离子严重威胁到人们的健康，如何有效的对重金属离子进行回收已成为需要迫切解决的难题。
传统的处理工业及生活废水中重金属离子的方法主要有化学处理、超滤等，但是工艺复杂，效果不佳。
唐老师所研究的水凝胶材料用于处理重金属离子的方法简单有效，这为解决重金属污染问题提供了新的思路，将会进一步改善人们的生活质量。
总之，我们做科研要与实际生活相联系，学以致用。
用科研成果解决实际问题。
前沿讲座五
主讲人
刘敬权
讲座时间
2012年12月4日
讲座题目
RAFT聚合及其在改造生物分子和石墨烯纳米材料中的应用
讲座内容摘要：
首先，刘教授介绍了自己的求学以及科研经历，并以此鼓励大家好好学习，规划自己的求学之路。
然后，他对自己近些年的科研工作进行了报告，主要包括RAFT试剂控制聚合，纳米帽的制备及改造生物分子，通过电化学法制备石墨烯纳米材料提高其导电性等等。
最后还介绍了校企合作项目，并强调科研只有应用于社会才会具有最大功效。
刘教授在谈到利用RATF方法制备两亲大分子，并将石墨烯剥离，对这种分子设计感受颇深，方法新颖独到，而且操作不太复杂，并由此想到自己的课题，想通过这种方法制备磷酸铁锂/石墨烯复合材料来改性电极，利用各部分材料的性质，提高电极的电化学性能。
其中主要内容：
RAFT聚合，又名自由基加成断裂转移聚合，由澳大利亚CSIRO的Rizzado教授等发明。
其与原子转移活性自由基聚合（ATRP）并列为当今最流行的活性自由基聚合技术，未来有可能一起获得诺贝尔化学奖。
RAFT聚合能实现绝大多数单体的聚合，聚合工艺窗口宽泛：
既可在有机相也可在水相中进行，既可常温引发也可热引发，所得高分子的PDI一般小于1.2。
更重要的是，RAFT聚合不使用金属催化剂（金属离子往往能引起生物分子的活性降低），所以该方法在改造生物分子方面有巨大的优越性，可以广泛的应用于生物疗法等领域。
最后，重点讨论RAFT聚合在合成各种各样的功能高分子和生物降解多枝化高分子以及在改造生物分子（蛋白，酶，多肽等）、碳纳米材料（碳纳米管，石墨烯等）和金属纳米材料（金、银等）领域中的应用。
讲座心得：
通过讲座我了解了RAFT聚合，即自由基加成断裂转移聚合。
了解到该方法在改造生物分子方面有巨大的优越性，可以广泛的应用于生物疗法等领域。
该方法必然会在以后的应用中越来越广泛。
前沿讲座六
主讲人
史志成
讲座时间
2013年9月6日
讲座题目
多孔金属陶瓷双负材料制备和双负性质机理研究
讲座内容摘要：
从研究背景及方案、氧化铝及金属陶瓷、钇铁石榴石基金属陶瓷、理论计算与双负机理四个方面依次展开，深入浅出的介绍了双负材料的基本知识、两种双负性金属陶瓷的制备方案和性能表征以及相关的理论模型与计算方法。
同时介绍了双负材料的研究进展。
随后主要针对自己的科研领域，即多孔陶瓷负载金属复合材料的高频电磁性能，介绍了向多孔陶瓷Al2O3中添加Ag和Ni后，利用Drude模型、等效电路模型、HFSS数值仿真及有效介质理论（EMT）对材料的高频电磁性能进行分析，发现通过控制材料的组成和微观形貌可以得到介电常数和磁导率均为负数的双负材料。
讲座心得：
通过本次讲座，我对双负材料有了初步了解，同时也对它们的应用有了初步的认识。
双负材料（又称左手材料）是指介电常数和磁导率均为负的材料，双负材料具有与普通材料不同的电磁特性。
此外，根据双负材料不同凡响的特性，科学家已预言可以应用于通讯系统以及资料储存媒介的设计上，用来制造更小的移动电话或者是容量更大的储存媒体；等效的负折射媒质电路可以有效减少器件的尺寸，拓宽频带，改善器件的性能。
未来，双负材料将会在无线通信的发展中起到不可忽略的作用。
前沿讲座七
主讲人
陈卓元
讲座时间
2013年9月9日
讲座题目
光电化学阴极保护研究进展
讲座内容摘要：
本次讲座的主要内容由腐蚀的危害性、光电化学阴极保护原理、光电化学阴极保护研究进展几部分组成，由腐蚀造成的危害与损失引入腐蚀的防护对策，并对其机理与前沿的研究成果进行了介绍。
金属腐蚀是指其在各种环境条件下发生的破坏和变质。
在常温下，绝大部分的金属腐蚀是通过电化学腐蚀的途径进行的。
光电化学防腐蚀原理，当用能量高于半导体吸收阈值的光照射半导体时，半导体的价带电子发生带间跃迁，即从价带跃迁到导带，从而产生电子e-和空穴h+。
（光生电子）空穴对在空间电荷层电场的作用下，空穴被迁移到半导体粒子表面与溶液中的电子供体发生氧化反应，而电子向电极基底运动并通过外电路到达金属对电极，从而使金属的腐蚀电位负移，自腐蚀电流密度减小，实现阴极保护。
讲座心得：
通过本次讲座，我对光电化学阴极保护方法的防腐蚀的化学原理及研究现状有了一定的了解。
了解了目前腐蚀的危害，明白了光电化学技术是研究腐蚀和缓蚀行为的有效手段。
前沿讲座八
主讲人
孙承君
讲座时间
2013年9月9日
讲座题目
海洋污损生物研究与材料科学
讲座内容摘要：
本次讲座的主要内容是主要从沙堡虫的水下粘接、贻贝的自我修复以及现阶段工作内容跟大家畅谈海洋生物与材料发展研究的可能性，依次向大家展示了沙堡虫和贻贝的胶黏蛋白和自我修复功能这两种独特的性质，从生物学、化学和材料学的角度对其进行了研究，并对相应的仿生材料的研发与设想进行了介绍。
讲座心得：
通过本次讲座，我对沙堡虫的水下粘接和贻贝的自我修复有了一定的了解，并且得到了一个很有意义的想法就是，把海洋生物与材料科学结合在一起，更好地利用海洋生物学，更好地促进材料科学的发展。
通过海洋生物的一些特殊的习性和其具备的特殊功能，来相应的对一些仿生材料进行设计和研发。
所以，作为一名材料科学专业的学生，要把自己的眼光放大，把生物学、化学和材料科学紧密结合在一起，甚至把其他更多的学科与材料科学结合在一起，促进材料学科更好地发展。
前沿讲座九
主讲人
江雷
讲座时间
2013年9月24日
讲座题目
具有超浸润性质的仿生智能多尺度界面材料
讲座内容摘要：
本次讲座的主要内容是从荷叶和鱼鳞的超疏水表面的微纳米结构，解释了微纳米结构超疏水和超疏油的机理，并从界面、通道等方面介绍了仿生材料在日常生活和海洋领域的应用。
其次，讲述了通过向自然学习，研究多种生物体表面特殊浸润性，揭示了生物体表面超疏水性的形成机理，为相关仿生界面及智能材料的设计制备提供依据；仿生制备超疏水界面材料，并实现多功能化组合的超疏水表面，又同时将不同种类的特殊浸润性如：
超疏油/超疏水（超双疏）、超亲油/超亲水（超双亲）、超疏油/超亲水、超疏水/超亲油组合，建立仿生超疏水界面材料体系；通过将单一物性（浸润）的二元（亲/疏）设计理念推广到其它物性体系，提出了仿生智能多尺度界面材料的设计方案，为仿生界面材料体系的发展提供了新方法。
讲座心得：
通过本次讲座，我对超疏水的概念有了深入的了解，理解了通过系统研究界面材料结构和特性规律，可以提出“纳米界面材料的二元协同效应”，然后创造性地将仿生微纳米复合结构与外场响应性分子设计相结合，实现了在单一或多重外场控制下材料表面浸润性的可逆变化。
本次报告内容丰富、生动有趣、深入浅出，使我受益匪浅，不仅了解了该领域的主要研究进展，更启发和拓宽了科学研究思路。
前沿讲座十
主讲人
张铁锐
讲座时间
2013年9月25日
讲座题目
介孔空心的微纳米结构材料
讲座内容摘要：
本次讲座的主要内容是介绍了介孔空心的微纳米结构材料的自模板制备方法，此方法优缺点并存，指出当前正在努力克服步骤多、依赖表面强等负面影响。
此类材料应用广泛，主要用在药物、吸附、能源等方面，并结合生动的漫画及图片给大家讲述了诸多科研实例。
介孔空心的微纳米结构材料具有密度低、比表面积大和独特的纳米反应空腔等优点，使其在催化、传感和可控释放等领域具有广阔的应用前景。
与传统的软、硬模板法相比,近期发展的自模板法具有反应步骤少和无需额外模板等众多优点。
同时，介孔空心无机微/纳米结构在催化、能源和医药等领域的巨大应用前景也使其制备方法备受关注。
它可以将难溶的功能活性成分担载在介孔空心的微纳米结构的孔隙中，可以提高难溶物质的溶解度；将特异性药物担载在介孔空心微纳米结构的孔隙中，为药物的缓释和可控释放提供了可能。
讲座心得：
通过本次讲座，我对介孔空心结构纳米材料有了一定理解，介孔空心结构纳米材料与实心纳米颗粒相比具有更低的密度、更大的比表面积、更多元的功能调节维度（光、电、热、磁等）和更灵活的应用方式。
如中空结构的微/纳米催化剂可以有效增加其在催化反应中的活性位点数；通过改变微纳米介孔空心结构的组分形貌尺寸、壳壁厚度、孔隙率、孔的位置和孔内壁的特性等因素可以实现对其光、热、电、磁和催化等物化性能的调节。
将介孔空心微纳米结构作为纳米反应器，利用其量子限域效应和特殊的反应微环境，能得到特殊的反应结果。
因此，具有介孔空心结构的纳米粒子为纳米材料的功能化提供了广阔的空间。
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