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姜兴茂:致力产学研合作

作者: 发布时间:2016-07-19 来源: 江苏教育新闻网

  姜兴茂教授自入职以来,一心扑在工作上,拼劲十足,主动放弃绝大部分节假日、晚上及周末休息时间,取得了不俗成绩。 

  在教学方面,从事化工专业本科生《化工热力学》的教学工作,每年指导4-6名硕士研究生及约8名左右的本科生毕业论文研究,已指导2名博士生进行论文研究。每周安排小组报告会,及时悉心指导学生们的科研,关心学生们的生活,利用与国内相关企业老总熟悉的优势,鼎力推荐学生们到相关企业工作,高素质的学生也赢得了用人单位的好评。积极吸纳鼓励高中生、大二、大三学生进实验室进行研究,培养他们研究兴趣及分析问题解决问题的能力。多名学生获得江苏省教育厅、常州大学以及石油化工学院创新基金资助。3名学生的研究已得到常州大学、江苏省教育厅的表彰、奖励,推荐4名学生到国外进一步深造。一名研究生已经参加美国召开的国际学术会议。参与指导第十四届挑战杯大学生学术科技作品竞赛,作品《新型多孔碳负载纳米氧化铁脱硫催化剂》获得全国二等奖及江苏省一等奖。现在正在指导挑战杯大学生创业大赛,目前已经入围省赛。 

  学科建设方面,协助常州大学石油化工学院进行专业认证及成功申报江苏省优势学科及江苏省绿色催化材料与技术重点实验室,作为首席科学家积极协助成功申报江苏省先进催化与绿色制造协同创新中心。 

  科研方面,自2011年以来在国内外知名杂志如Journal of the American Chemical SocietyChemical CommunicationsJournal of Controlled ReleaseChemical Engineering Journal等发表论文30余篇,同时也是NanotechnologyPhys. Chem. Chem. PhysEur. J. Inorg. Chem.Chem. Comm.Electrochimica  ActaPolymerInd. Eng. Chem. ResJ. of Alloys and CompoundsRSC AdvancesNew J. ChemCanadian J.  Chem. Eng.Powder Tech四十多家国际期刊审稿专家,也是国家自然科学基金面上项目评审专家。 

  2012年发表在JACS有关氧化硅毒性的工作系统阐述了无晶型氧化硅的毒性与氧化硅材料结构、加工工艺的关系,目前被引频次已经达到74次。此工作完美解答了二十多年前导致美国康宁公司赔偿20亿美金因而破产的是否隆乳硅胶产生乳腺癌的历史纷争。 

  通过对传统的喷雾热分解方法的改进,成功制备单分散超细纳米金属粉体。目前中试即将成功的超细纳米银粉生产工艺,生产出的银粉具有单分散、粒径小、熔点低等特点。国内外现有的工业化制备超细银粉的方法主要有机械研磨法与化学还原法,这两种方法存在一些固有的缺陷,比如采用研磨法生产出的银粉中容易混入铁,镍等元素,导致最终的银粉纯度不高,而化学还原法步骤繁多,必须进行表面包覆处理,控制复杂,表面活性剂难以除去,同时会产生大量的废液与废气污染。采用改进喷雾热分解的方法制备纳米银粉,摒弃了传统的磨碎分级与化学还原的方法,制备过程中不混入任何杂质,得到的银粉纯度高,达到国际先进水平。产品做到单分散、稳定而且可以根据客户要求精确控制银粉粒径与形貌。做到清洁生产,零污染,零排放,没有废气、废液、粉尘等环境污染。此方法作为通用技术可以制备系列高性能纳米粉体,在光伏、电子、催化及3D打印有巨大的市场前景和经济效益。 

  最近还探索成功低成本新型原位低温催化氧化脱除有机挥发物(VOC)技术,这对我国雾霾防治有特别重大的意义。 

  开发成功原位合成分子筛负载纳米金属/合金催化剂专利技术。常规沸石负载金属催化剂制备方法往往存在金属分散度低、负载量小、多集中于沸石外表面、易烧结、易硫中毒等难题。原位法分子筛催化剂拥有优异的热稳定性和抗硫中毒性能。 

  为了解决国内许多城市雾霾长期笼罩的问题,迫切需要开发高性能负载型金属催化剂用于燃料油深度脱硫、脱芳烃。本课题组已经分别成功开发出基于微孔分子筛的高性能加氢脱芳烃催化剂以及基于介孔材料的高性能加氢脱硫催化剂。两种功能催化剂的成功耦合可能将现有二段高压高温加氢工序合并到一段加氢,可大大降低石油炼制能耗和生产成本。前期工作证明这条路线可行,后续工作正在紧锣密鼓中。 

  开放成功系列多孔碳负载金属/合金、氧化物、碳化物、磷化物专利技术。这些多孔碳材料在水体重金属吸附、加氢脱硫、VOC脱除、氧化、费-托合成(合成气定向转化制低碳烯烃)均显示出很好的催化性能和诱人的情景。 

  发明了系列制备空心结构材料技术。这些材料在传感器、药物释放显示了优异的性能。 

  通过气溶胶法成功制备SiO2负载纳米金属/合金催化剂。纳米金属/合金在载体内部分布均匀,且粒径可控。Cu-Pd/SiO2催化剂由于金属间协同效应,显著提高了肉桂醛加氢反应以及CO氧化的催化性能,催化剂稳定性也大大提高。 

  开发了基于介孔氧化硅“原始细胞”(protocells) 技术,成功用于动物脊椎的DNA药物靶向治疗。 

  开发成功药物可控释放胶囊技术,成功包裹昆虫信息素、除草剂等各类油性农药实现水剂化并可控释放,在果树、蔬菜、水稻等田间取得了良好的施用效果,正在国内准备大规模推广。目前,我国每年大约30-40万吨苯/甲苯/二甲苯用于农药乳油,油性农药水剂化以及可控释放大大降低了农药使用量,降低了农药残留,避免了三苯对农药喷洒人员及环境的极大危害。 

  到目前为止,共申请美国专利、PCT专利、中国专利40余项,新授权美国发明专利6项及中国发明专利10项。 

  应用方面: 

  创立常州英中纳米科技有限公司。开发了纳米银复合抗菌剂成功用于格力空调亲水铝箔、美的家电、抗菌奶瓶、抗菌水管、涂料、卫生器材、抗菌纺织品等等。抗菌防霉涂层技术成功应用于多家国内大型集约化养殖场抗病毒保护,家禽死淘率大大降低,产蛋/肉率大大提高,取得了很好经济效益和社会效益。 

  一项美国专利于20152700万美金成功转让一家美国制药公司。 

  开发了国际领先高纯纳米石英球生产技术,完成相关中试,正进一步产业化。氧化硅用途广泛,在电子封装、太阳能、光纤、航空航天等领域有重要用途,号称材料科学原点,工业味精。我国每年单单从美国尤尼明公司就进口十多万吨高纯石英,有些价格高达26万元每吨。 

  开发了国际领先高纯纳米银粉体技术,完成相关中试,正在进一步产业化。我国单单光伏行业每年使用导电银浆2000吨,高规格银粉基本依赖进口,市场近200亿元。这些项目的实施将扭转我国高性能材料落后局面,具有巨大的经济效益和社会效益。 

  近年来,团队承担国家自然科学面上基金一项,国家青年基金四项,国家自然科学-石油化工联合基金重点项目一项,江苏省自然科学青年基金两项,江苏省自然科学基金重点项目一项,横向开发项目(如与上海石化院合作)等若干项,累计获得各类研究资助400多万元。 

  产学研合作方面,受聘为盐城工学院特聘教授,与常工院建立深入科研合作,指导年轻博士把握研究方向。受聘山东省临沂等地政府特聘科技顾问,解决当地企业技术难题。协助学校建立常州大学海安研究院,与南通科星公司建立研究生工作站。国内与大连化物所、上海石化院、北京工业大学、南京工业大学、西北工业大学有深入合作。与美国桑迪亚国家实验室、美国新墨西哥大学及英国、法国、德国、瑞典科学家就晶体氧化硅的合成与应用进行了合作。积极吸纳国外优秀博士进课题组,指导德国博士及印度博士各一名在常州大学进行博士后研究。受邀参加国内及国际MRS、催化、纳米材料相关学术会议8次。加强与国际同行交流,扩大了常州大学在国际国内的影响。 

责任编辑:李月昭

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