材料化學(xué)工程

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1、材料化學(xué)工程1材料化學(xué)工程的概述材料化學(xué)工程是由化學(xué)工程學(xué)科和材料學(xué)科交叉滲透所形成的一門分支學(xué)科，其研究方向主要有兩個(gè)：一是以新材料為基礎(chǔ)，不斷發(fā)展反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)技術(shù)，比如吸附過(guò)程、膜過(guò)程、催化過(guò)程等。該方向主要是通過(guò)材料的特征將其分離并進(jìn)行反應(yīng)，其目的是揭示材料微觀結(jié)構(gòu)中物質(zhì)進(jìn)行傳遞和反應(yīng)機(jī)理，進(jìn)而總結(jié)出適用于材料設(shè)計(jì)和反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化的理論方法和工藝技術(shù)。二是在材料制備的過(guò)程中，用化學(xué)工程的理論方法解決所遇到的關(guān)鍵問(wèn)題，比如如何運(yùn)用微結(jié)構(gòu)的性能關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的控制，從而完成從材料制備到定向制備的轉(zhuǎn)化。新材料的開

2、發(fā)是材料化學(xué)工程發(fā)展的關(guān)鍵和先導(dǎo)，直接可以衡量出國(guó)家的材料化學(xué)發(fā)達(dá)與否，因此，開發(fā)新材料對(duì)于材料化學(xué)工程的發(fā)展至關(guān)重要。材料化學(xué)包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化學(xué)傳感材料、電子材料、超硬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、催化和吸附材料和薄膜材料等，這些材料很大程度上豐富了材料化學(xué)工程的領(lǐng)域，對(duì)其發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。2新材料的開發(fā)我國(guó)在新材料的開發(fā)領(lǐng)域取得了很多亮點(diǎn)，這些新材料的開發(fā)成為分離和反應(yīng)過(guò)程的重要基石。一些研究所和大學(xué)正在開發(fā)一種非晶態(tài)的金催化材料,這種材料很有發(fā)展前途，因?yàn)樗哂蟹浅Ｃ黠@的催化特性，而且其催化活性還具有特殊的選

3、擇性，具有顯著的催化活性和特殊的選擇性。對(duì)這種材料進(jìn)行流程綜合和技術(shù)集成，可以有助于我國(guó)新型石油化工技術(shù)的構(gòu)建。石油化工科學(xué)研究院也開發(fā)出一種新型的鈦硅分子篩催化材料，這種材料具有定向氧化催化作用，可以實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)”，使“零排放”工藝成為可能，而且也具備工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。而在新材料的分離技術(shù)方面,我國(guó)也取得了很大的進(jìn)步，其中南京工業(yè)大學(xué)發(fā)展了以陶瓷膜材料為原料的新單元技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)集成單元技術(shù)的開發(fā)，這些研究不僅使我國(guó)陶瓷技術(shù)更加趨于成熟，而且還形成了陶瓷膜新產(chǎn)業(yè)，為我國(guó)帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。3材料化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)展

4、材料化學(xué)主要是對(duì)產(chǎn)品微結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，其主要手段是在加工材料時(shí)，將化學(xué)方法引入進(jìn)去，這樣我們就可以通過(guò)宏觀條件來(lái)調(diào)控產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)，從而為材料的加工和制備提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。因此，化學(xué)工程技術(shù)的改進(jìn)將直接促進(jìn)材料化學(xué)工程的發(fā)展。我國(guó)在化學(xué)工程技術(shù)改進(jìn)方面已經(jīng)取得了非常大的進(jìn)展。清華大學(xué)在碳納米粉體材料的制備過(guò)程中，引入了傳統(tǒng)的流化床技術(shù)，大大降低了生產(chǎn)成本，從而使此生產(chǎn)技術(shù)可以用于工業(yè)化生產(chǎn)，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。北京化工大學(xué)則用超重力場(chǎng)技術(shù)來(lái)放大納米材料生產(chǎn)過(guò)程中的形貌控制問(wèn)題，這樣就可以通過(guò)調(diào)節(jié)超重力場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)和改變產(chǎn)品的粒

5、徑，。通過(guò)這種方法，我國(guó)已經(jīng)成功制備出碳酸頓、碳酸、碳酸鋰、氫氧化鋁和碳酸總等納米粉體，并且形成了工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，為我國(guó)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。4展望材料化學(xué)工程作為一門交叉學(xué)科，不僅促進(jìn)了材料工業(yè)的發(fā)展，而且也豐富了傳統(tǒng)化學(xué)工程學(xué)科的內(nèi)容，因此，具有非常重大的研究意義。我國(guó)材料化學(xué)工程的研究已經(jīng)取得很多可喜的成就，很多成果在世界上都位于領(lǐng)先水平。但是，材料化學(xué)工程中仍然有很多問(wèn)題需要我們解決，因此，我們需要再接再厲，爭(zhēng)取使材料化學(xué)工程的研究更加深入，使其更好地為人類服務(wù)。5結(jié)語(yǔ)材料化學(xué)工程在新材料的開發(fā)、材料技術(shù)的改進(jìn)以及技

6、術(shù)的工業(yè)化普及過(guò)程中都具有非常重要的作用，且有著非常大的研究?jī)r(jià)值，其研究前景十分廣闊，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。本文主要分析了材料化學(xué)的研究現(xiàn)狀，并結(jié)合新材料的開發(fā)和技術(shù)制備兩方面，闡述了我國(guó)取得的巨大進(jìn)展和成就，希望可以看到更多研究成果的出現(xiàn)，以促進(jìn)我國(guó)材料化學(xué)的發(fā)展，為我國(guó)創(chuàng)造更多的效益。