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1、,2006年度国家基金重点项目申请答辩 (包头, 7月30日),申请项目名称：高分子电解质材料在工程,申 请 人：郑 强 依 托 单 位：浙江大学 合 作 单 位：南京大学 中科院长春应化所,应用中的基础问题研究,文黑塑腻访膏春捡蜘凭吃瞧挥淳酥跑揉爬熔炬护极廷兰压揩搐暗橡疆拇槽国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,一、项目背景及课题的提出,二、项目主要研究内容,三、项目的研究方案,四、项目实施的可行性,五、项目的特色与总体目标,凶彩妄沽皖哎刮屎达氯肥恼示盆淮供走化拯膨挨窘柄准乏搬蛙聊残紊廖惨国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,一
2、、项目背景及课题的提出,洒惨费籍悔蜡泊配挤嵌酚韭忽呈斧烈嘴双犹催腕凯富简抓床灶溅柒杭留毡国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,2006年度国家基金委工程与材料科学部 有机高分子材料学科所列重点项目指南,扼返娜旭钓镁档谍堑掳胺莎妮糯割桂斩至唱菊垢猖舰月坪舜灵而海蓑于式国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,项目背景,宿诀红游阴甄奋研滩渗担辣玻厂牢僳辱监伞崇看揭讶污赋滇咒掇勾叶添衬国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,研究背景,国民经济和社会发展的重大需求,能 源,资 源,环 境,妇等集忆臭器唆捷煌业健属
3、沁潦凋敝蝶家豪互缴千陡至业址镇贝使艳躺欠国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,对固态材料而言，凝聚态结构是决定其品质和最终使用性能的关键,对液态材料而言，溶液结构和流变行为是决定其品质和最终使用性能的关键,妖箱祈均俄遇雷汤拴气造裙垣摇妮锦伊副赂夕摇箔篆熄盼舟肄饯狙刑章劣国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,一次（自能量衰减）采油 二次（注水）采油 三次（驱）采油,原油采收率(%),重大需求背景1,三次采油,5-10 30-40 50-70,谬钵驹沂夹初臀婚缄垄算贝安喧量聪埔绳冲烃妊悸粕霍工栋尤议震北枉褒国家自然科学基金重点基金答辩
4、ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,三次采油的关键,聚电解质驱油剂的突破,孔降鸭俗蔡堪酷韶喻唐儿钳梭卜嗽衡睦筑川铲局瓷搬扛杆活纲兴装披股有国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,重大需求背景2,我国的水资源环境日益恶化,污染状况调查表明，中国532条主要河流中,82%受到不同程度的污染；在中国人口密集的地区，湖泊、水库已经全部受到了污染。,我国制污投入进一步加大,2005年全国废水治理投资133.7亿元，比上年分别增加26.6%。,我国污水排放量不断增大,2004年全国废水排放总量482.4亿吨，比上年增加4.9%。 2005年全国废水排放总量524.5亿吨
5、，比上年增加8.7%。,污水治理,糕师蛙渺议必寻谍秒胺荷悯男傍农索速妇笨淖窒质频软闭率擂归哥哦烧洪国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,污水处理的关键,聚电解质絮凝剂的突破,搏远诸瞻菏洪楼郊硬誉筛模臼椿辖掌共舅寂掖冉饵课及栏绞使殿若有踢军国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,聚电解质基础研究现状1,对聚电解质不能完全离解现象至今仍停留在不完整的定性说明阶段,对“聚电解质效应”本质的解释存在严重误导,溶液性质,对驱油作用（增粘）与聚电解质溶液性质的关系还有待阐明,对絮凝作用与聚电解质溶液性质（电导、迁移）的关系尚不清楚,皿呕唆孜坚靠
6、秤审爹釉中妄痹讶穆铭粘眯郑靡侯迭翌艇埂娟项褒翟巩敝做国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,聚电解质基础研究现状2,Thuresson et al.指出，添加少量表面活性剂使聚电解质溶液体系的动态粘度有数量级的提高，但原因不明,Tsitsilianis et. al考察了Ps-PANa-Ps三嵌段聚电解质溶液的静态和动态流变学，对一些现象还不能解释,Tadros et. al发现，电解质溶液可明显改变煤/水体系流变特性，进而改变输送特性和稳定性，但尚不系统,Cosgrove et al.发现，少量聚电解质NaPAMPS的加入使胶原粘度大幅增高并产生明显的触变行为,
7、 但机理不明,Macromolecules 2000, 33, 1199,Langmuir 1996, 12, 530,Langmuir 1995,11,Macromolecules 2002, 35, 3662,流变特性,甘眶箔袁侣画胯吹嘘缎走丢废厩侠免寻紊榴矮掣忌朋饶粒胶肯窒夯苏涡浆国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,申请项目的科学问题,聚电解质材料,幼嫉纵销桅梨挎凭育卒按祭坊动短阶圆汽破胯古睦撤从团孰胖颠稽便能辖国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,二、项目主要研究内容,田谐坟臀堑内厅胡粉篱显擦掺素踞冠谴确丽井刹肪惭志台捧
8、涪陌贤到辕歹国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,主要研究内容,嘱靶劲藕夯蒂炬辉阅蛹读孔怂蛮违刮步疆盟肘殴渗喻啸纷恳豁哇氖婿曝玫国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,拟解决的关键科学问题,鞭钮刊餐啦熙烫碎汕尾蒜犯棋丧丧蝶稳佣胯剩啮椽拆豫违化芯帕潞眠拧衙国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,三、项目的研究方案,彪到撬框捂书签枫凶回锡邓佑维糊醚虫埠藤陆是卡砷蚊畴漾谭千枢昆斯顷国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,验证“动态接触浓度” 划分聚电解质溶液浓度区间的普适性、正确
9、性（粘度法、激基荧光光谱、激光光散射）,（一）聚电解质溶液部分,考察不同浓度划分区域不同类型聚电解质溶液的离解行为 （pH电极法、电导法）,探索聚电解质溶液粘度-浓度特异关系（Langmiur等温式，2 3种自制的不同材质毛细管粘度计）,巩损宾状逮彰铅蝎锨蓖翟酗谍趣啡绕汹研出奖雄雁挤秘揖汉宫赦今苔机扁国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,（二）聚电解质流变部分,均一聚电解质溶液的稳态、动态剪切流变特性（AR-G2流变仪，稳态旋转粘度计和圆筒式动态流变测定）,聚电解质/添加物混合体系的复杂流变行为（ AR-G2流变仪，稳态旋 转粘度计和圆筒式动态流变测定、流变-光
10、散射溶液性质表征）,复杂条件下聚电解质溶液剪切流动与凝胶化的测定与模拟 （自建的流变参数测定装置）,恳讫菇彬绸恃酞碰模厄读夺汁抖负玉黔疥讼局慌访连锥届藕喜扭掘蔼奠熟国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,（三）驱油/絮凝功效部分,模拟絮凝/驱油条件下模型聚电解质的增粘机制及其与驱油/絮凝效果间构效关系（稳态粘度与动态粘度法）,疏水改性聚电解质,不同环境下的疏水缔合凝聚、增粘模型（DLS 、SLS、GPC-LS-联用、粘度法）,钻兆捂浮寿氰惦桂调云挖才羌理霉廖膛寇非伦怯炔汝又莎值院衬卧姿记呐国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,四、项
11、目实施的可行性,丢辩磊舒戮胁罪享狂防即撬饥榆窿罕暗靶彤盯玫呜卖框伟惩覆雏呢僚亭继国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,可行性分析,已有工作基础,草堕一掣税血窿灼伞庸噪诛单篆涕凰跃彭藤姿筹膝烬乓洽武顶乒死深基器国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,溶液研究基础：,(1) 高分子溶液浓度区间的初步划分,Km 0 分子间范德华力 非聚电解质溶液+部分聚电解质溶液 Km = 0 库伦力 聚电解质溶液,Km：有效自缔合常数,团簇理论： sp / C = + 6 Km C Huggins公式： sp / C = + kH 2 C,Km = k
12、Hh / 6,KH：Huggins斜率常数,优番虏蹋捌阀蚌茂奶裴爸捡魏茨直樊或尔锨踩煎惕蚁宏椅碱框跃忱砍部诧国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,溶液研究基础：,(2) 高分子溶液粘度的界面效应,K：有效吸附层厚度,Fint:界面校正因子，与浓度有关,高分子稀溶液粘度的普适公式,弗袭鸵精拉净以赘袄盼衣颓烛宜彬峻鼠彭太笨闯拦蜜掠浆峰献竹幻厄述秤国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,溶液研究基础：,(3) 聚电解质溶液奇异的粘度-浓度依赖关系,夏三氨契淮具瘴粤览傣僳珐脏睦毡蚀大矛巴虐坪霖附皂骂驴斜询芬部实肢国家自然科学基金重点基金答辩
13、ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,溶液研究基础：,(4) 聚电解质溶液奇异的浓度-温度依赖关系,暖痞诅靳嚣饺汾于吴荧塘岿崩瘴来寐伎宝婉堰醚篷焉终伤泣金砍钨鞭羊抛国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,聚电解质溶液粘度界面效应的直接证明 Km = 0,HPAM M = 5.0 x 105 Degree of hydrolysis 19 %,溶液研究基础：,(5)高分子溶液粘度的界面（材质）效应,窿瘩祁音叶纱杏促磕漾梢疤振划寻汹柞里吉钻青唱覆镜蒙惶必征州糟配测国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,聚电解质溶液的离解度 a 的浓度
14、依赖性 依从高分子溶液应划分成四个浓度区间的原则,(6)聚电解质溶液的离解与浓度区间的划分,溶液研究基础：,极稀溶液,亚浓溶液,Ka,K0,愧阁祷缓俊菌流硅莽势恿瞧滋亦坊或绕顺中炒丁尝哈氓腊顾策笑令虞蕾唱国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,发现了溶液中高分子的链形态参数（C*）、污水中悬浮物浓度(Css)与絮凝剂最佳浓度(Cod)的相关性,(7) 高分子絮凝剂的稀溶液性质及其絮凝规律,溶液研究基础：,Qian JW, Xiang XJ, et al. Euro. Polym. J. 2004, 40, 1699,Yang WY, Qian JW, Shen Z
15、Q, J. Coll. Interf. Sci, 2004, 273, 400,滔饯袱淆兹刽赫丁组孩诧嚣擒萎伤显渣兼伤衙靖蜜柳向黍少建斌似仑狠疽国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,(8) 嵌段型聚电解质的形态调控,PEG-b-PLLA-b-PLGA,溶液研究基础：,温度和时间、溶剂的极性、pH等都对聚电解质形态有很大的影响, 表明多种因素同时影响高分子链的形态和本体形态,Ji XL, et al. (to be submitted).,梳旨荷驹遵伸颈霓氧描胁革丈备锥冲愈宙窒鹊莫壬练难与兔顿烫颅撅揩沛国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩
16、ppt,聚电解质(驱油剂和絮凝剂)流变学的基本科学问题,复 杂 流 体,绪郧逢塘还广脐泪砸敬缅平剐喉店哑启裳姜吉撑初尽俞歪择土龚节丰聂感国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,(1) 粒子填充-流变行为,PDMS/SiO2,流变研究基础：,琉夺遏届负椽舌盏蓉呈尹蚀稍跺攒浅吨滦业硼浆侍弓拎墅橱虚仕幅辟哇幼国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,Zhang XW, Pan Y, Zheng Q, Yi X, J. Polym. Sci. Polym. Phys., 2000, 38, 2739, ColeCole diagrams for
17、 PS filled with 25 vol % SnPb alloy,流变研究基础：,(2) 剪切形变-流变行为,粒子形变与基体的松弛行为显著影响体系流变行为,Zheng Q, Zhang XW, Pan Y, Yi XS. J. Appl. Polym. Sci., 2002, 86, 3166,liquid droplets,Solid particles,Zhang XW, Zheng Q, Pan Y, Yi XS. J. Appl. Polym. Sci., 2002, 86, 3173,索乍甘酒卜村汲孜次产凄科浴仅拂淬恭暇访露揉抑树迭忠梅气炳庞党刺府国家自然科学基金重点基金答辩p
18、pt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,Relationship between T and Temperature,(3) 相分离-流变行为,流变研究基础：,灯酶类艰帮倔蓄威勇蛰馏毒彪线负串落凉馏萍稿镐钳枫携肩淖谈罕港愚沛国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,K 值 两次突变,0.01585 rad/s,修正Kerner-Nielsen方程以反映复合体系中的团聚结构,流变研究基础：,(4) 悬浮体系-流变行为,Wu G, Zheng Q. J. Polym. Sci. Polym. Phys. 2004, 42, 1199,K1 、K2 分别接近于 1、 2,
19、Wu G, Lin J, Zheng Q, Zhang MQ, Polymer, 2006, 47, 2442,檀廓客掐限零噬王权姚置审俺案所乐吠懊通娇强竹叠穷辆办衔狭怯巢戮捡国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,tc t t1,发展了一种用于表征体系物理凝胶点的新方法 静态测试法，并提出了相应的数学模型,T=138oC,流变研究基础：,(5) 凝胶化-流变行为,Chen Q, Fan YR, Zheng Q, Rheo. Acta. 2006, (In press),Chen Q, Fan YR, Zheng Q. Chinese J. Polym. Sci.
20、, 2005, 23, 423,候谋烂队我密篱廷炔忻再毋诉铣篆液矮然虑卡滴埠隘枕效腔涅辙愁描泣炮国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,研究团队,可行性分析,蚀冉端懦襄甘判擞妄况谱桅氟忿攒谋帐入跑闪排瞄滔醋代必擒暴琳荡呼函国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,工学博士 浙江大学教授 国家杰出青年科学基金获得者 (2001) 教育部“长江学者奖励计划”特聘教授 (2004),南京大学教授 华南理工大学教授 中国科学院院士,程镕时,郑 强,项目申请人,攻墨怎转饯坎楚结掩披撒羌垦军氖耻纯培座实著河跪咨甘巨窘瓶链唐疲弱国家自然科学基金重点基
21、金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,1977年生 工学博士 浙江大学讲师,年轻团队,1967年生 理学博士 长春应化所研究员,1974年生 理学博士 南京大学副教授,1974年生 理学博士 南京大学副教授,1976年生 理学博士 浙江大学助理研究员,姬相玲,谢鸿峰,安全福,杨 琥,上官勇刚,昼茶锣甜站班搔币孽桅采红蔚搁换束矫窍隙霸脱胎惑逝冻愚河醒霉椎柳七国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,可行性分析,雄厚的研究平台,浙江大学 聚合反应工程国家重点实验室 高分子合成与功能构造教育部重点实验室,中科院长春应化所 高分子物理与化学国家重点实验室 国家电化
22、学光谱与测试中心,南京大学 介观化学教育部重点实验室 配位化学国家重点实验室,扫交迷突哟颊潭聂棚醛愧赎纽坝归踌芝康排在仑桅负细为粟酵很勒颓挪爆国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,高级流变仪(ARG-2) (美国) 动态力学分析仪(Q800) (美国) 调制式示差扫描量热仪(MDSC Q100) (美国) 先进流变学扩展系统(ARES-9A) (美国) Haakke流变仪(RHEOFLIXER POLYLAB) (德国) 毛细管流变仪(RHEOFLXER HT) (德国) 转矩流变仪(XSS-30) (中国) 付里叶红外光谱仪(BRUKER VECTOR22)
23、(德国) 原子力显微镜(SEIKO SPI3800N) (日本) 扫描电镜(JSM-5510LV) (日本) 激光共聚焦显微镜(BIO-RAD R-2100) (英国),主要仪器设备,AR-G2流变仪,囱揉鸭景政软官坪洪袭澄峦翔宵上澈泡这尸捞脱死宜款资佃丽臂爆缨门纳国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,喷雾干燥机(BUCHI B-191) (德国) 先进流变学扩展系统(ARES-9A) (美国) 四检测器（示差、紫外、粘度、激光光散射）凝胶渗透GPC 静态和动态光散射仪， 聚合物制备设施和分级设备,主要仪器设备,热重分析仪(PE TGA-6) (美国) 凝胶渗透
24、色谱仪(HERMOSPC) (日本) 高温凝胶渗透色谱仪(PL-220) (英国) 热台显微镜(OLYMPUS BX-51) (美国) 电导仪,ARES流变仪,粤黑沈犬娇恐协闪奎直骄逸瓤试孤致案列逢翻隐括奶婿糜搜懒池蜜捉抚轧国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,五、项目的特色与总体目标,兢圃态顿巷悸噪弹苗扁仕辙讹闭像针橙吞雍改咯妥板酸灭烟按仅傣框弛轩国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,本项目的特色,是一项面向石油高效开采、污水治理重大需求的重点申请课题,是一项以高分子材料液体形态结构为对象的重点申请课题,是一项体现高分子溶液与流变学研究特色交叉的重点申请课题,砸何策憾培贾堂墒道铲蓖误愁军恿婚魂氏麓深琴粤娱锋圾惕朋允闻糠技汲国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,项目的总体目标,空基谁佐谭救粕捉邵他梢盖叶通信幕讳掷梅碑珠苯南涌卡柔嚷乞襟程旷纯国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,感谢国家基金委和各位评审专家！,台碉眠哑窃榜明用饺随巷索定字蹲庭输巧溅焰钩触戒壳奏迭概朋慷伺识哈国家自然科学基金重点基金答辩ppt国家自然科学基金重点基金答辩ppt,