为弘扬学术精神、活跃学术思想,为青年教师和博士的成长提供良好的学术环境和研究氛围,2021年11月4日12点至15点在重庆大学A区第八教学楼202教室成功举办了第十一期学术沙龙活动。本期邀请到的嘉宾有弘深青年学者鲁扬帆、副教授侯老师、博士后张明涛来开展专题交流学术讲座。
首先由鲁扬帆进行《电子盐的材料科学与催化应用》的分享,他首先对电子盐这一特殊的材料进行了详细的讲解,电子盐以其本身中的某些电子作阴离子。

他谈到电子盐作为催化剂有助于促进氨分子活化,是一种理想的合成氨气的催化剂。然而无机电子盐往往极不稳定,在室温对水和空气十分敏感,缺少化学稳定性。此外目前其种类较少(仅有三种无机电子盐材料被合成),且催化应用也比较少。因此探索新型电子盐具有重要的研究意义。

紧接着鲁老师介绍了两种新型电子盐,其中Y5Si3是一种在空气和水中稳定的电子盐,且在低温低压条件下实现了合成氨。铃木偶联反应中,其传统的均相催化剂,很难回收再利用,许多开发出的配体价格昂贵且有毒性。而电子盐可以作为异相催化剂用于该反应,而异相催化剂效率低,催化寿命不够长的缺陷,通过使用与Y性质相近的Zr,与Si相近的C,以及一系列实验方法最终合成优质的ZrPd3-ZrC催化剂,其催化性能达到传统催化剂的10倍以上,且提高了催化剂寿命以及Pd的利用率。

随后侯老师为我们分享了关于高性能金属结构材料的设计和表征工作方面的一些研究。他首先为我们介绍了一些材料科学研究中的一些表征方法,尤其是利用包括同步辐射衍射等重大装置在内的多尺度材料表征技术,开阔了在场同学们的视野。运用已有的表征技术,结合热力学,动力学模拟手段,可以建立相关的研究模型,运用模型对于材料研究做出预测,从而设计出具有优良性能的金属材料。
最后侯老师为我们讲解了运用以上方法的一些相关研究,如马氏体钢特点是强度高韧性差,一般经过回火之后能够提高其韧性,但是同时伴随着组织的粗化。马氏体钢中析出相的体积分数,析出相分布情况,尺寸信息都会影响钢的性能,通过材料表征方法,并结合模拟手段对钢铁性能进行进行预测,开发出了一系列高强度,韧性优良的钢。此外还探讨了双相不锈钢条幅分解及新兴无钴硬质合金连接相设计等研究。

张明涛则从四个方面讲解了碱矿渣胶凝材料固化/稳定六价铬。张老师指出,铬废渣对人体具有巨大危害,而固化/稳定化为处理此类重金属危险废物的一般方式,鉴于硅酸盐水泥对六价铬的固化效率不高,于是提出用铬酸钠作为碱矿渣水泥的激发剂从而固化铬。
张明涛首先验证了其作为激发剂的可能性,不同铬酸钠掺量的抗压强度、水化热、XRD、TG、SEM、PH值等结果都表明铬酸盐对矿渣具有明显的激发效果,其主要水化产物为C-S-H凝胶和U相;于是进一步验证其对铬离子的固化效果,检验铬离子的浸出浓度,发现碱矿渣水泥较硅酸盐水泥具有更好的固化效果,调整碱当量,发现在3%-6%范围内提高碱当量能够提高固化效果。接着,张老师就其固化机理进行了研究,结果表明铬主要结合在片状U相中,C(A)-S-H凝胶的结合作用较小。
在学术交流会过程中,演讲老师多次同现场师生进行互动,不同方向的老师就同一问题发表了不同的看法和观点,现场氛围极为活跃,报告在热烈的掌声中结束。
本次青年学术沙龙旨在营造良好的学术交流氛围,让青年师生对学术研究有了更为深入的了解。同时为青年教师和研究生提供一个学术交流探讨的平台,促进材料学院学科建设的发展。在此之后学院也会继续开展类似的学术沙龙活动,让老师和同学们在轻松愉快的交流中学到新知识,并希望大家积极参与其中!