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“名师引领”通识课:赵东元院士讲授功能介孔材料的组装与应用
来源: 南开大学新闻网发稿时间:2022-04-23 13:15

  南开新闻网讯(记者 付坤 通讯员 徐加良)日前,南开大学“名师引领”通识选修课《材料科学机遇与挑战》迎来第七讲,中国科学院院士、复旦大学化学与材料学院教授赵东元为南开学子带来题为“功能介孔材料的组装与应用”的精彩授课。

  “自然界中多孔材料特别多,‘孔’是自然界的普遍现象,也应用得非常多,比如蒙脱石、棉花、芦苇、秸秆、哺乳动物的肺脏……这些都是多孔材料。”一上来,赵东元院士就用大家熟悉的概念形象通俗地介绍了什么是多孔材料,并列举了不同孔径材料的作用与应用前景。

  由于是通识课,为了让更多的同学能够听懂,赵东元院士引用了大量的例子来介绍功能介孔材料的合成,近年来在界面组装调控实现取向组装可控合成多级结构功能介孔材料方面的研究进展,以及围绕原始创新的功能介孔材料开展的应用研发工作,包括在催化剂载体、电极材料、绝热材料、介电材料、传感材料、化妆品材料等领域的应用前景。

  “孔材料可以阻断热辐射和对流,是很好的保暖材料。我们通常说的七孔被和九孔被,指的就是这个,孔越多越保暖。”赵东元院士以七孔被和九孔被举例,介绍了介孔绝热材料节能技术及应用,“我们利用介孔氧化硅,做成了绝热材料,并入选了国家级节能装备。”

  赵东元院士还以不倒翁和羽毛球举例,介绍了介孔碳材料在血管里的定向运动;以组装乐高玩具为例,讲述了单胶束为单元的功能介孔材料合成方法学;他还用生动的小视频给大家展示了自组装的概念及其神奇的组装方式……

  为了提高同学们的兴趣,赵东元院士还介绍了“更有趣”的内容:功能介孔材料在生物医药,特别是化妆品行业的应用。

  “我们都知道,现在化妆品的科技含量越来越高,有美白抗衰老等功效各式各样的一些功效。除了基础的原料之外,加了很多的活性组分。那么介孔材料因为它的高比表面,就可以发挥功效了。”赵东元院士介绍说,他们通过两相法合成了介孔小球,添加到化妆品里,做成了面霜、洗涤剂、洗面奶等等。“化妆品里它可以储存香料,起到缓释留香的作用,也能吸油保湿;同时因为介孔微球对太阳光的折射和反射作用,可以起到很好的防晒效果。”

  课程的最后,赵东元院士还与同学们进行了互动交流,认真详细回答了大家提出的问题。

  材料科学与工程学院材料化学专业本科生刘周羽弋说,赵东元院士通过生动细致的讲解,易于理解的比方与模型,让他初步认识了介孔材料的基础应用原理,以及该材料现阶段的科研方向。“介孔材料在催化、储能、隔热等方面的应用,也让我对介孔材料有了更加现实的具体的认识。”他说。

  这堂课,也让非材料专业的同学们大开眼界、获益匪浅,医学院临床专业本科生王振名说:“我深切感受到了纳米材料的魅力,尤其是介孔材料在介孔催化剂、介孔药物载体等方面的运用,极大地扩展了我的视野,这些知识对我本专业的学习有很大帮助。”

  《材料科学机遇与挑战》这门课是我校材料科学与工程学院于今年初开设的“名师引领”通识课,课程着眼新材料研究前沿,邀请材料科学领域院士名家,以通俗易懂的方式,向本科生讲授材料科学的新进展和前沿技术、材料科学发展机遇与挑战。

编辑:乔仁铭

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