大学生创新创业训练计划管理系统
2025年度大学生创新创业训练计划
高χ值含氟嵌段共聚物DSA材料的合成及性能研究
学生选题
创新训练项目
工学
材料类
学生自主选题
一年半期
对半导体行业对芯片集成度要求的提升，光刻技术面临巨大挑战，传统技术难以满足未来微纳加工需求。本项目致力于开发新型含氟嵌段共聚物材料，以在下一代光刻技术中扮演关键角色。在微电子制造中，光刻技术用于将电路设计转移至硅片上形成微结构，但现有技术因特征尺寸缩小至纳米级别而遭遇分辨率极限。自组装嵌段共聚物技术因能实现高分辨率图案化而备受瞩目，其中含氟嵌段共聚物因低表面能、高热稳定性和化学抗蚀性成为研究热点。
在我大学生涯中，最令我难忘的科研经历之一便是参与了2023年“化学改变生活”暨实验创新设计大赛。这次比赛的主题聚焦于光电催化领域，特别是利用光电催化技术将硝酸盐转化为氨的过程。这项技术不仅对环境友好，还能够有效减少传统合成氨方法中的能源消耗和碳排放，因此受到了广泛关注。
在准备阶段，我所在的团队首先进行了大量的文献调研，了解了当前光电催化硝酸盐还原合成氨领域的最新进展和技术瓶颈。我们发现，尽管已有许多研究致力于提高光电催化剂的活性和选择性，但在实际应用中，如何提高催化效率和稳定性依然是一个挑战。基于此，我们决定将研究重点放在开发一种新型的光电催化剂上，旨在通过优化催化剂的结构和组分，实现更高的氨产率和更低的能量消耗。
在导师的指导下，我们选定了铜把作为基底材料，并在其表面原位生长了亚纳米尺度的碱土金属氧化物团簇。通过一系列精细的合成步骤，我们成功制备了目标催化剂，并对其进行了全面的物理化学性质表征。实验结果显示，这种新型催化剂在光照条件下展现出了优异的硝酸盐还原性能，氨的产率和选择性均达到了预期目标。
为了验证催化剂的实用性和稳定性，我们还在模拟废水中进行了长时间的连续运行实验。实验结果表明，即使在含有多种干扰物质的复杂环境中，催化剂依然能够保持较高的活性和稳定性，这为其实现工业化应用奠定了坚实的基础。
通过这次大赛，我不仅加深了对光电催化技术的理解，也锻炼了自己的实验技能和团队协作能力。更重要的是，这次经历让我深刻认识到科学研究的价值所在，激励着我继续在这一领域探索前行，为实现更加清洁、高效的化学合成工艺贡献自己的力量。
在准备阶段，我所在的团队首先进行了大量的文献调研，了解了当前光电催化硝酸盐还原合成氨领域的最新进展和技术瓶颈。我们发现，尽管已有许多研究致力于提高光电催化剂的活性和选择性，但在实际应用中，如何提高催化效率和稳定性依然是一个挑战。基于此，我们决定将研究重点放在开发一种新型的光电催化剂上，旨在通过优化催化剂的结构和组分，实现更高的氨产率和更低的能量消耗。
在导师的指导下，我们选定了铜把作为基底材料，并在其表面原位生长了亚纳米尺度的碱土金属氧化物团簇。通过一系列精细的合成步骤，我们成功制备了目标催化剂，并对其进行了全面的物理化学性质表征。实验结果显示，这种新型催化剂在光照条件下展现出了优异的硝酸盐还原性能，氨的产率和选择性均达到了预期目标。
为了验证催化剂的实用性和稳定性，我们还在模拟废水中进行了长时间的连续运行实验。实验结果表明，即使在含有多种干扰物质的复杂环境中，催化剂依然能够保持较高的活性和稳定性，这为其实现工业化应用奠定了坚实的基础。
通过这次大赛，我不仅加深了对光电催化技术的理解，也锻炼了自己的实验技能和团队协作能力。更重要的是，这次经历让我深刻认识到科学研究的价值所在，激励着我继续在这一领域探索前行，为实现更加清洁、高效的化学合成工艺贡献自己的力量。
研究领域重要涉及：1）特种纤维合成及其复合材料； 2、环境处理材料； 3、DSA材料； 4、超分散剂等。承担国防科工局军用关键材料配套、国家科技重大专项、863、自然科学基金等项目多项。
近五年来，每年指导国家级或上海市级大创一项。学生多次在挑战杯、上海市新材料大赛等竞赛中获得优秀荣誉。多次获得结题优秀。
校级
