广东省材料研究学会成功举办“新青年 新材料”直播论坛！

党的二十大报告指出，必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力。为深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，大力实施创新驱动发展战略和人才强国战略，广东省材料研究学会于2020年设立了“广东省材料研究学会青年科技奖”，并组织开展了2022年度第二届青年科技奖的评选，15名优秀青年荣膺殊荣。

为充分展示新时代材料领域广东青年的丰硕成果和创新面貌，激发广大青年奋进新征程的强大力量，广东省材料研究学会联合新材料在线®共同举办“新青年  新材料”线上专场直播活动，直播活动在11月分四场、四个星期陆续播出，分别请12名获奖青年分享科研心得和创新体会，青年论坛精彩纷呈，吸引28000+观众收看。

精彩回顾

第四直播，11月25日，由广东省材料研究学会副理事长、华南理工大学材料学院博士生导师殷素红教授主持，华南理工大学张同生、佛山欧神诺陶瓷有限公司柯善军、中科院广州化学有限公司吴昆作报告分享。

01《绿色低碳建筑材料》   张同生，华南理工大学

建筑材料伴随着人类文明的发展而发展。水泥混凝土是现阶段用量最大、用途最广的建筑材料。然而，水泥基建筑材料生产过程中消耗大量自然资源，并排放巨量CO2、SO2、NOx等污染物，不符合“碳中和、碳达峰”、“绿水青山就是金山银山”国家战略要求，亟待研发绿色低碳建筑材料制备和应用技术。

针对上述问题，华南理工大学高性能建筑材料团队从熟料烧成、水泥制备、混凝土应用等过程开展污染物控制、固废高效利用、环境友好建筑材料等基础理论和关键技术研究，获得了水泥窑烟气催化复合脱硫与固硫、低熟料高性能级配复合水泥、高强高透水混凝土等系列成果，团队现阶段开展的主要工作为：

1.生物质与废弃物定向裂解脱销，源头减排NOX等污染物；

2.生产过程CO2富集，降低碳捕集成本与利用难度；

3.多污染物协同去除，尾端污染物超低排放；

4.建筑废弃物循环利用，减少自然资源使用。

02《建筑陶瓷的技术创新》   柯善军，佛山欧神诺陶瓷有限公司

近年来，由于环保压力、房地产行业波动、原材料上涨等原因，建筑陶瓷产量逐渐下滑，且因喷墨打印技术发展使装饰行业产品趋于同质化，建陶产品正面临不断被其他材料替代的局面。

针对传统建陶市场的变化，公司通过对陶瓷材料的技术创新来开拓新的发展方向和市场。一方面是提升装饰化技术，依托于近年来数字化喷墨打印技术、特殊效果墨水、大规格/超高压成型设备、超长宽体烧成设备的发展，使陶瓷材料进一步实现“薄、大、精、深”。另一方面是进行功能化开发，将“声、光、电、热、磁”等功能材料引入陶瓷产品，实现其功能化。目前已实现的代表性产品有：发热功能陶瓷、发光功能陶瓷、抗菌功能陶瓷、防静电功能陶瓷、轻质陶瓷、调湿功能陶瓷、近红外反射功能陶瓷等。

03《水性分散体分子结构设计与产业化应用》   吴昆，中科院广州化学有限公司

随着当前社会发展对环境和安全的要求不断提升，水性化涂装已逐渐取代油性化涂装，成为现阶段更具优势与发展前景的涂装方式。

目前在中高端精细化学品领域，决定涂料关键性能的水性基础树脂，特别是粒径分布在1-100nm范围的水性聚氨酯分散体仍然依赖于国外厂商，成为掣肘我国水性环保涂料、水性胶粘剂领域产业发展的技术。

公司通过构建自乳化与网络互传结构，以及采用无溶剂合成工艺来进行水性分散体分子结构设计，并实现了批量化稳定连续生产。目前该水性分散体分子结构的产业化应用主要在3C产品水性漆、木器产品水性漆等领域，并已形成成熟的系列化产品来满足于更多设计方案的需要。

第三场直播，11月18日，由广东省材料研究学会理事长、广东省科学院新材料研究所总工程师代明江教授主持，哈尔滨工业大学（深圳）马星、南方科技大学任富增、广东省科学院新材料研究所张小锋作报告分享。

01《生物医用微纳米机器的构建与诊疗》   马星，哈尔滨工业大学（深圳）

微纳米机器人是一种小尺度下可主动运动的微小型器件，能为生物医学研究和临床诊疗带来颠覆性的技术创新。

团队围绕微纳米机器人的材料结构设计与构建方法、微纳米机器人的驱动机理与运动控制策略、微纳米机器人的生物医学诊疗功能应用等方面展开研究。构建和开发出能够在特定应用环境下（如人体、细胞等）精确可操控的微小型机器人，且具备执行一定的有临床应用价值的生物医学疾病预防诊断或治疗的功能。

团队研究过程中解决的核心问题为：

1.微纳米材料加工制备与功能化；

2.微纳米机器人的驱动机理与运动控制；

3.微纳米机器人在复杂环境下的行为；

4.微纳米机器人的交互机制与集群行为；

5.实现诊疗功能一体化。

02《骨科植入材料与器械》   任富增，南方科技大学

我国每年有大量骨科、牙科疾病患者需要手术治疗，研发具有自主知识产权的高值、创新性医疗器械对保障人民健康、促进经济发展具有重要意义。传统永久性金属骨科植入物临床应用在力学适配、生物学适配、个性化定制等方面还存在一些关键问题亟需解决。

对此，团队在永久性骨科植入物方向研制出新型高强韧、低模量、耐腐蚀、抗磨损兼具抗菌功能的超细晶双相合金，开发了医用金属表面组合芯片技术，实现了医用金属生物功能化，在骨修复和牙科种植体领域具有广阔的应用前景。同时，在可降解金属骨科植入物方向开发出一种可降解、高强度、低模量的类松质骨结构多孔Fe@Zn复合支架，在纳米尺度上揭示了多孔锌的体内降解机制。

团队研究的主要亮点有：

1.出了超耐磨合金设计策略；

2.发了兼具促成骨和抗菌性双重功能的超细双相合金；

3.过3D打印高强韧低模量β型钛合金来实现个性化修复；

4.医用金属植入材料表面生物功能化；

5.出类松质骨结构Fe@Zn多孔支架及并揭示其降解机制。

03《航空发动机高温防护涂层材料研究进展》   张小锋，广东省科学院新材料研究所

热喷涂工艺具有较强的材料适应性，操作方便、成本可控，被广泛应用于高端装备关键部件的表面处理，尤其是航空发动机。

航空发动机是特种功能涂层应用的重要领域，其有超过三分之一的表面需要使用特种功能涂层。包括高温抗氧化涂层、热障涂层、封严涂层、耐磨/耐蚀/耐冲刷涂层、环境障涂层、隐身涂层、阻燃涂层等。

团队研究热喷涂技术近40年，在航空发动机涂层方完成的主要工作有：

1.研制出生产型LPPS喷涂设备，柔性控制叶片涂层厚度；

2.合作研制出水平大型PS-PVD装备；

3.发明了热障涂层镀铝表面改性技术；

4.研制了4种环境障涂层粉末；

5.开发出高致密PS-PVD环境障涂层，提出了镀铝改性封孔技术。

第二场直播，11月11日，由广东省材料研究学会能源专委会主任、中山大学太阳能系统研究所所长洪瑞江教授主持，广东工业大学芮先宏、华南师范大学邢丽丹、中山大学马显锋作报告分享。
01《双碳背景下钠离子电池的发展趋势》   芮先宏，广东工业大学

随着“双碳”政策深入推进，带动了锂离子电池产业规模不断扩大。在锂离子电池发展迅猛的同时，由于锂资源有限、提取困难等问题，导致锂离子电池成本飙升。

钠离子具有与锂离子相似的化学性质，且钠资源储量丰富、成本低。因此，钠离子电池研究迎来复兴，近十年发展迅速，广泛应用于储能领域和动力领域。

钠离子电池常见的正极材料包括过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和鲁士蓝类似物；常见的负极材料包括碳基材料、钛基材料、合金材料、过渡金属化合物等。

在钠离子电池产业化发展方面，目前国内积极布局、发展迅猛，在国际上处于领先水平，我国钠离子电池产业的发展未来有望起到引领作用。

团队的主要研究为钒基钠离子电池，钒具有丰富的化学性质和构型，这为开发新型钒基材料提供了更多可能性。课题组基于针对钒基材料在钠离子电池应用中存在的低离子输运特性、低电导率、界面不稳定性等问题，主要开展了三个方面的工作：

1.构建高通量的离子扩散和迁移通道；

2.调节电子结构、优化导电网络；

3.人工界面层均匀化界面离子浓度。

02《锂/钠离子电池电解液研究》   邢丽丹，华南师范大学

电解液在电池中不仅仅起到离子传导的作用，在很大程度上能够决定电池性能能否正常发挥。随着高能量密度锂离子电池的发展与应用，电解液的界面不稳定对电池性能影响愈加明显。

电解液的界面稳定性，决定了电池能否进行正常充放电，以及电池的寿命循环、倍率性能和安全性能。形成高稳定低阻抗的理想界面膜是解决电极/电解液界面稳定问题的有效策略之一。但该界面膜的构筑，需解决界面电解液层和界面膜的形成机制，以及界面膜的结构、组分与界面性质之间的和构效关系两个关键科学问题。

团队通过基础研究，解释揭示不同电解液体系在石墨负极表面所发生的反应机理以及所带来的界面性质的差异，并在此基础上提出提高界面性质的解决方案来解决上述问题。

当钠离子电池电极材料与锂离子电池储能机理不同时，所以其对电解液界面性质要求不同，对电解液的设计思路也不同。

团队正通过揭示界面的稳定和不稳定的机理以及关键的影响因素，主动设计、构筑与电池匹配的电解液和界面，进而提高锂/钠离子电池的综合性能。

03 《核气生材——材料让核电更安全》   马显锋，中山大学

核电作为可大规模商用、稳定输出的清洁能源，是完成“双碳”计划的主力军。而大力发展核电，首要的就是确保核电安全性。

团队自主研发了先进高安全耐事故Cr基系列包壳涂层，相比现役包壳合金的抗氧化性能提升1-2个数量级。针对高性能涂层制备、常温条件性能、高温服役性能、严重事故工况服役性能四个方面进行了重点攻关，主要研究亮点如下：

1.通过系统优化涂层工艺参数，显著提升了涂层耐高温和力学性能；

2.发展了基于裂纹密度演化的耐事故涂层强度评估新方法，建立了微结构相关的涂层断裂性能预报数理模型；

3.阐明了涂层对包壳合金的拉伸、疲劳性能的影响规律及机理，揭示了影响服役性能的关键因素；

4.发展了涂层包壳的热力化耦合失效模型，揭示了涂层包壳在高温服役的多种竞争机制。

第一场直播，11月4日，由广东省材料研究学会副理事长、华南理工大学新型显示技术研究院院长彭俊彪教授主持，清华大学深圳国际研究生院刘碧录、中山大学罗惠霞、华南理工大学王志明作报告分享。

01《二维材料无机液晶：发现与进展》   刘碧录，清华大学深圳国际研究生院

相对于零维和一维材料，二维材料的独特优势在于存在相应的体相材料，即层状材料，可通过“自上而下”剥离的方法低成本、大规模制备。二维材料还具有结构各向异性最大、性质各项异性最大等结构优势。目前二维材料的制备方法主要有液相剥离、超声剥离、离子插层、球磨等。但制备出的材料缺点在于尺寸小、缺陷多、普适性差、产率低等。核心科学问题在于如何实现大尺寸、薄片层、高质量二维材料的规模制备。根据二维材料的特征，团队发明了力传输剂辅助高效剥离制备二维材料的新方法（iMAGE），将竖直方向的压力转换为水平方向的纯剪切力，实现高效剥离。从剥离效果来看，剥离得到了二维氮化硼材料，横向尺寸达到1μm，厚度达到4nm，无官能团，实现高质量。iMAGE方法可规模制备二维氮化硼且具有制备产率高、速度快、能耗低等显著优势。以iMAGE方法可制备多种二维材料。

02《新奇的超导材料》   罗惠霞，中山大学

超导材料已有超百年的发展历史，科学家们关于超导材料的研究从未停止。1911年荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯研究发现的超导零电阻效应，以及1933年时被瓦尔特·迈斯纳与罗伯特·奥克森菲尔德在量度超导锡及铅样品外的磁场时发现的迈斯纳效应，是当前在实验上判定一个材料是否为超导体的两大基本要素。

尽管超导材料性质独特，但是并非是一类罕见的材料。在常温常压下，具有超导电性的金属元素有32种。在高压下或制成薄膜状时具有超导电性的金属元素有14种。

超导材料种类繁多且应用广泛，应用领域主要包括超导磁悬浮列车、超导无损输电、超导计算机、托卡马克、超导核磁共振等。

研究团队发现核心结构的设计是实现新超导材料体系的关键。针对这一问题，团队的研究聚焦在二维层状硫化物超导体、尖晶石结构新超导体、六角蜂窝新超导材料，并获得了以下3个方面的进展：

1.发现了多种层状硫化物新超导体；

2.设计制备出尖晶石结构新超导材料，提高了原有尖晶石超导体的超导电性；

3.理论设计并实验合成了六角蜂窝结构新超导材料。

 03《功能导向发光材料的设计及应用研究》   王志明，华南理工大学

“发光”具有重要意义，能够辅助人们去观测生活中的一切。但观察过于微小的物质，必须借助荧光染料等。

随着近代石油工业的发展，有机发光材料走进人们的生活，在智能材料传感及生物检测等领域扮演着重要的角色。

常规的有机染料通常处于单分子形态时，发光相对比较强。但随着不良溶剂，例如水的加入，在有机染料疏水的作用下，会生成对应的聚集体，导致荧光猝灭。

为了控制聚集体的产生，业界尝试了诸多办法，国内提出了原创概念——聚集诱导发光（AIE），AIE概念的提出颠覆了人们关于发光材料“聚集导致发光猝灭”的传统认识，为高效聚集态/高效发光材料的设计提供了一条新思路，因而得到了化学、材料、生物、医学等领域科学家的广泛关注。

“广东省材料研究学会青年科技奖”是广东省材料研究学会设立的人才奖项，旨在材料领域培育造就有情怀、敢担当、善作为的青年学术和技术带头人，表彰奖励做出突出贡献和成就的青年科技人才，激励激发广大青年科技工作者为建设科技创新强省作出积极贡献，青年科技奖面向材料领域年龄不超过40周岁（企业不超过42周岁）的从事基础研究、工程实践、成果转化和产业应用的青年科技工作者，两年评选一次，每次评选名额不超过15名。

供稿：科技信息中心     

供图：科技信息中心