大连理工大学蹇锡高院士

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        蹇锡高，男，中国工程院院士，大连理工大学教授。1946年1月出生于重庆市江津区。1969年毕业于大连理工大学高分子化工专业，并留校任教。1981年获硕士学位，1986年破格晋升为副教授，1988.3-1990.8在加拿大McGill大学访问教授(visiting professor)，1991年破格晋升为教授，1993年批准为博士生导师，1994年被评为国家级有突出贡献的中青年专家。

蹇锡高

      教育经历              

      1961.9 -- 1964.7   江津2中             
      1978.9 -- 1981.8   大连工学院       高分子材料       硕士
      1964.9 -- 1969.8   大连工学院       高分子
      工作经历
      1969.8 -- 至今   大连理工大学化工学院

      社会兼职
     [1] 1996.1 -- 2035.12 编委(合成树脂及塑料)
     [2] 1996.1 -- 2035.12 编委(工程塑料应用)
     [3] 1996.1 -- 2036.12 编委(高分子材料科学与工程)
     [4] 2005.11 -- 2049.12 专家委员会委员(中国塑料加工工业协会)
     [5] 1992.1 -- 2009.12 理事(辽宁省材料学会)
     [6] 2003.1 -- 2049.12 委员(中国化学会应用化学学科委员会)
     [7] 2001.1 -- 2009.12 常务理事(大连市石油和化工行业协会)


      主要研究方向
      聚合改性和耐热高分子材料。从分子结构设计结构出发，研制新单体和新聚合物，研究合成反应路线，合成工艺，反应动力学和机理，研究聚合物的结构/性能关系,开发综合性能优异的新型耐热高分子材料，并开展新型高分子材料的加工，应用研究。目前承担国家“八五”重点科技攻关项目两项，军工配套项目一项，国家自然科学基金项目两项，国防合作研究项目一项。


      蹇锡高获奖成果
      2003年获国家技术发明二等奖、2012年国家科技进步二等奖 、获上海国际工业博览会银奖 、2002年获辽宁省科技发明一等奖、获中国石油和化学工业协会科技进步二等奖 、2001中国高校科技发明二等奖 、2000年获教育部科技发明三等奖、1999年获国际经济评价（香港）中心世界华人重大科技成果（2项） 、1996年获国家“八五”科技攻关重大科技成果奖。
        获奖项目简介
        含二氮杂萘酮联苯结构新型聚醚砜酮（PPESK）及其制备法项目 是国家重点科技攻关、863计划和省市重点攻关等项目的综合成果之一。经查新检索和专家鉴定确认属国际首创、原始创新、居国际领先水平。 其合成工艺简单，易于控制，产品收益高，易于精制，成本较低，性能/价格比最优。可广泛应用于航空航天、电子电气、核能、机械、汽车、石油化工、环境工程等行业，展现出独特的优势。为实施本技术产业化而合资组建的大连宝力摩新材料有限公司已建成500t/a生产线，产品已销往国内外，市场扩展迅速，经济效益显著。
         2003年，蹇锡高带领的团队在全国竞争中获技术发明二等奖（一等奖连续空缺六年），其获奖的“含二氮杂萘酮联苯结构新型聚醚砜酮及其制备法”取代国外进口产品，推动了国内材料领域尖端科技的进步。
         2012年，蹇锡高教授主持完成的“杂萘联苯聚醚腈砜系列高性能树脂及其应用新技术”再次获得国家技术发明二等奖。“杂萘联苯聚醚腈砜系列高性能树脂及其应用新技术”项目属于特种有机高分子材料科学技术领域，是国家十五“863”计划、辽宁省十五重点攻关等项目的创新成果之一。经专家鉴定，确认为“国际首创，是一项具有原始创新性的达到国际领先水平的科研成果”，已实现产业化。其深加工产品已广泛应用于航空航天、电子电气、核能、石油化工等领域。

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含二氮杂萘酮联苯结构耐高温、可溶解嵌段聚芳醚酮的合成

鲍锋 1, 刘程 1,2, 宋媛媛 1, , 邬祚强 1, 王锦艳 1,2, ,蹇锡高 1,2,

通讯作者: 王锦艳,wangjinyan@dlut.edu.cn蹇锡高,jian4616@dlut.edu.cn

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(863计划，项目号2015AA033802)、国家重点研发计划(项目号2017YFB0307600)和科技部重点领域创新团队(项目号2016RA4053)资助

摘要: 从分子设计的角度出发，设计、合成了3种不同嵌段长度的耐高温、可溶解的嵌段共聚物PPENK-b-PEEKK，成功地将含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚酮PPENK链段与结构规整PEEKK链段进行结合. 首先采用溶液聚合方法合成了羟基封端聚醚醚酮酮(PEEKK-OH)低聚物，并通过正交实验对聚合工艺进行了优化，获得了最优的合成条件. 然后，采用一锅分步加料的方法，合成了PPENK-b-PEEKK嵌段共聚物. 红外测试结果表明了共聚物的成功合成，广角X射线衍射(WXRD)测试结果表明3种共聚物均存在结晶结构. 示差扫描量热仪(DSC)测试结果显示3种共聚物均只有一个玻璃化转变温度(Tg) (较PEEKK的Tg有较大的提升)，且存在熔点，具有潜在的热成型加工性能. 热重分析仪(TGA)测试结果表明，3种共聚物的Td5%、Td10%分别为491 ~ 510、523 ~ 530 °C，800 °C残炭为63% ~ 65%，共聚物具有优异的热稳定性. 溶解性测试结果显示，共聚物常温即可溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，加热可以促进其溶解，可作为基体树脂用于制备纤维增强复合材料.

聚芳醚酮

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大连理工大学蹇锡高院士团队面向国际学术前沿和国家重大战略需求，在新型高性能超级电容电极材料的研究方面取得了新进展。超级电容器与传统电容器相比，具有更大的比电容、更高的能量密度等特点，而与充电离子电池相比，它又具有更高的功率密度、更长的使用寿命等突出的优势，因此超级电容器在电化学储能领域的应用前景巨大。特别是近期特斯拉透露其自主研发的新电池有可能是“无钴电池”，即“干电池技术+超级电容”组合，这迅速点燃了国内外储能领域新一轮能源革命的热情。


多孔炭材料具有孔道结构可调控和比表面积大等特点，是目前最为广泛使用的一类超级电容器电极材料。然而，传统多孔炭材料比容量低，导致器件能量密度欠佳，而杂原子掺杂可有效提升材料比容量，但杂原子对于容量贡献的影响机制仍不明晰。因此，如何基于杂原子本征掺杂炭材料实现兼具高功率密度、高能量密度、长寿命的超级电容器的构筑，依然是一个富有挑战性的关键核心问题。团队前期研发出系列电极材料并组装成超级电容器，结果显示能量密度可达120Wh/kg，使用寿命可超过30000次循环充放电实测考核。

多孔炭材料

蹇锡高院士团队在前期工作基础上，从分子设计出发，设计合成系列新型含芳杂环结构的单体，并以其为基础可控制备一系列孔径大小可控的共价有机网络材料，该类材料作为超级电容器电极材料，具有突出特点及优势：在充放电过程中电解液可以在介孔内部孔道快速传输，在高充放电速率下赋予电容器高倍率性能及优异的循环稳定性，在1 mol/L H2SO4电解液中、10 A/g电流密度下，经过80000次循环充放电实测考核，容量保持率仍高达123%（不但没有降低反而上升了23%）。此外，系统探究了该类材料在高温离子热条件下结构的转变，及其结构与超级电容器电容性能之间的定量关系，即吡咯氮、吡啶氮及羰基氧是赝电容的主要贡献源。相关成果近期发表在国际知名学术刊物Nano Energy上（影响因子15.55）。


研究表明，这种合成策略可以拓展到多种含芳杂环结构的网状材料的制备，并对材料进行分子级别精确调控，是一种制备高性能共价有机网络材料的普适性方法。这一研究成果为拓展和深化新型高性能超级电容器电极材料的设计与构筑开辟了新的技术途径，也为高性能本征掺杂杂原子多孔网络材料的设计合成提供了新思路。同时，为我校功能材料专业的新工科建设提供了有力支撑。特别在疫情期间，团队克服重重困难在有限时间内对研究内容进行详尽补充及数据论证。


材料学院胡方圆副教授作为该项研究成果的第一作者，材料学院博士生张天鹏作为第二作者。这一工作得到了国家自然科学基金、重点研发计划及中央高校基本科研业务费专项资金等资助支持。


原文链接：https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2211285520303463