《鐵催化的光調控原子轉移自由基聚合及產品工程研究》是依託上海交通大學，由周寅寧擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鐵催化的光調控原子轉移自由基聚合及產品工程研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周寅寧
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
面對以產品功能為導向定製化工產品的化工發展趨勢,及傳統原子轉移自由基聚合（ATRP）技術至今仍存在的催化劑濃度高且易失活的問題，本項目提出開展自清潔功能導向的基於新型ATRP技術定製聚合產品的研究。. 首先，設計新型的具有低催化劑濃度的鐵催化的光調控ATRP技術，並對該技術進行系統的聚合動力學實驗研究；基於完備的動力學數據，建立均聚動力學模型並提出模型中動力學參數估算方法；進一步，通過構建光調控ATRP技術的共聚動力學模型及半連續反應器模型，結合先進的反應器控制技術，建立聚合物鏈結構的定製平台；最終，根據自清潔功能需求，建立“製備工藝”-“聚合物鏈結構”-“聚合物的性能”三者之間的關係。. 本項目的提出既針對了傳統ATRP技術所面臨的現實問題又順應了化工發展趨勢，一定程度上實現了多學科交叉及豐富了化工學科內涵。同時，本項目開展將對新型自清潔化工產品的開發提供有益指導。
結題摘要
該項目基於光控原子轉移自由基聚合（photoATRP）裝置簡單且便於操作的優點，以及鐵系催化劑資源豐富、成本低、毒性低且生物相容性好的優勢，開展了鐵催化photoATRP研究。研究內容包括：新型鐵催化可控聚合體系的開發；聚合反應動力學規律的實驗與建模研究；以及基於模型可控制備含氟功能聚合物。該項目實施過程中，研究工作開展順利，成功開發了新型的鐵催化photoATRP體系。在實驗的基礎上，構建了普適的鐵催化photoATRP動力學模型，定量分析了動力學特徵與規律。並利用該技術成功指導了含氟功能聚合物的可控制備。此外，項目開展過程中進一步拓展了相關研究，包括電調控鐵催化ATRP體系和無金屬photoATRP體系的實驗和模擬研究，以及用於構築油水分離膜的智慧型聚合物可控制備研究。該項目所獲得的研究結果可為其它新型可控自由基聚合的開發提供動力學實驗與建模研究基礎，並為以功能為導向的聚合物精確製造提供理論依據。基於上述研究結果，已發表SCI論文10篇，協助培養研究生2名。項目負責人本人受聘上海交通大學化學工程系長聘教軌副教授。
