交叉学科热力学探讨|2024年热分析技术及应用研讨会分会场直击

仪器信息网讯 8月10日，北京理化分析测试技术学会热分析专业委员会主办的“2024年热分析技术及应用研讨会”在四川成都市大成宾馆开幕。此次研讨会围绕“探索热力前沿，助力双碳战略”主题，针对当前热力学和热分析领域的热点问题展开研讨，内容涵盖能源、材料、化学化工、生物医药、环境等多学科领域。150余名相关领域的知名科学家、学者、技术专家和仪器生产厂商等参加学术交流和技术探讨。

主会场现场

会议第二天日程，前沿科学论坛、交叉科学论坛、青年科学论坛等三个分主题会场同时展开。以下为第二分会场——交叉科学论坛全天报告集锦，以飨读者。

按报告顺序排序（由左至右，由上至下）

天津大学梁红艳教授以《电催化剂的表面自重构行为研究》为题分享报告。重点探讨了双碳背景下电化学在制氢和二氧化碳还原中的应用。强调了催化剂自重构行为对催化剂性能的影响，并提出了通过了解自重构机制、发展监测手段、分析影响因素以及利用自重构提高性能的研究思路。梁红艳详细介绍了在碱性环境中镍铁基催化剂和铜基催化剂的自重构行为及其对电解水制氢和二氧化碳还原性能的影响。也展示了如何通过调控催化剂的自重构行为来优化其性能，为未来工业应用中的高效电催化剂设计提供了理论依据和实践指导。

中国科学院过程工程研究所周清副研究员以《低共熔溶剂定向解聚废PET制备聚氨酯材料研究》为题分享报告。首先强调了废PET资源化利用的重要性，并介绍了物理法和化学法在废PET处理中的应用。接着详细阐述了利用二元醇和聚二醇纯碱法将废PET解聚为小分子或大分子产物，并进一步制备聚氨酯弹性体的过程。也展示了所制备聚氨酯材料的优良性能，并介绍了离子液体网络数据库的建设工作。该研究为废PET的高值化利用提供了新途径，同时推动了相关数据库的发展。

中国石油休斯敦技术研究中心李建申以《超高分子量枝链聚合物驱油剂合成及表征方法》为题分享报告。针对传统聚合物驱油剂存在的问题，如成本高、分子量低、配置复杂等，李建申提出了利用反向乳液合成具有高支链结构的聚合物驱油剂的方法。该方法合成的聚合物在静态下粘度高，动态下粘度低，有利于降低泵注能耗并提高驱油效果。报告还分享了该产品在岩心驱替实验中的优异表现，并透露目前正与大庆油田合作，计划开展现场试验。

中国地质大学(北京)杨德重教授以《功能化低共熔溶剂捕集二氧化碳的研究》为题分享报告。首先介绍了二氧化碳排放对气候变化的影响及碳捕集利用与封存技术的必要性。接着详细阐述了低共熔溶剂的优势、捕集机理以及通过调节氢键强度和官能团空间位阻来优化捕集性能的研究。此外，也探讨了功能化低共熔溶剂在低温下的再生性能，为未来二氧化碳捕集技术的发展提供了新思路。

江苏科技大学李照磊副教授以《受限条件下聚乳酸立构复合结晶的热分析研究》为题分享报告。首先介绍了聚乳酸的生物可降解性和立构复合结晶的重要性。随后探讨了分子量对立构复合结晶的影响，并提出了相分离、缠结和纯度中毒等可能的解释。他还发现了氢键和构象转变在结晶过程中的关键作用。最后，通过在纳米受限孔道中进行实验，进一步证实了受限条件对立构复合结晶的促进作用，并提出了可能的机理。

按报告顺序排序（由左至右，由上至下）

桂林电子科技大学夏永鹏副教授以《高密度固态储氢材料的热/动力学调控》为题分享报告。报告首先介绍了氢能作为可再生能源关键技术的重要性，并指出固态储氢技术在安全性方面的优势及存在的问题。接着详细介绍了镁基储氢材料的研究现状和改进方法，包括合金化、纳米化和催化掺杂，并分享了通过这些方法改善镁基储氢材料热/动力学性能的具体研究工作。最后，还提到了正在开展的数据驱动组件材料研发和原位装置搭建工作，以及联合复旦大学开展的仪器研制项目。

厦门大学彭丽副教授以《多孔复合材料的绿色合成及其在贵金属回收方面的应用》为题分享报告。贵金属价格昂贵且资源有限，因此回收废弃电子产品中的贵金属具有重要意义。报告介绍了两种复合材料：介孔二氧化硅和聚合物复合材料，以及微孔二氧化硅和聚合物复合材料。这些材料结合了二氧化硅的高比表面积和聚合物的功能性，实现了贵金属离子的快速且高选择性捕获。最后，彭丽提到这些复合材料在实际水体测试中表现出色，并有望与产业界合作，实现大规模生产和成本降低。

浙江大学环境与资源学院/浙江大学长三角智慧绿洲创新中心梅清清研究员以《废塑料绿色转化新技术》为题分享报告。对于废塑料资源化利用，传统回收方法如物理回收存在局限，而化学回收提供了新的可能性。梅清清特别关注聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的回收，介绍了一种通过催化剂将PET转化为高价值单体的新方法。这种方法不仅提升了回收塑料的经济性，还可能推动产业化发展。报告还提到了在PET回收中使用的催化剂，以及如何通过控制反应条件来提高产品纯度和经济可行性。该技术已在实验室取得良好效果，并正在进行中试和工业集成尝试。

天津工业大学孙跃教授以《超分子手性膜及其对映体分离的热力学研究》为题分享报告。报告指出手性分子在医药领域的重要性，强调了对映体分离的技术挑战和应用价值。介绍了超分子手性膜的设计理念，包括促进传输和阻碍传输两种理论，并探讨了手性膜材料的精准合成与加工方法。孙跃团队通过主客体自组装和配位导向自组装，成功合成了具有特定空腔的手性大环化合物，并应用于手性膜的构建，实现了对手性分子的有效分离。此外，研究还涉及了光响应纳米通道和手性大环的合成及其在分离性能上的提升。最后，对未来手性膜技术的发展进行了展望。

河南师范大学仇记宽副教授以《有机晶态多孔框架微环境调控及其在分离和光催化中的应用》为题分享报告。报告首先介绍了晶态多孔材料的发展背景和其在分离技术及光催化领域的应用潜力。针对现有材料在分离效率和光催化效果上的局限性，仇记宽团队采取了一系列创新策略，包括孔环境调控和局部电子结构调控，以提高材料的性能。通过合成含不同羟基数量的框架材料，利用氢键作用增强金属离子的吸附容量和选择性；同时，通过引入光响应分子和制造框架结构上的缺陷，实现了氨气的高效捕获和低能耗释放，以及提升了材料的光催化效率。这些研究成果不仅在学术上具有创新性，也为工业化应用提供了新的可能性。

珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司郭然以《热分析联用-逸出物综合分析系统新进展》为题分享报告。介绍了热分析联用技术的最新进展，包括仪器的更新换代和联用接口的标准化，提高了测试的自动化程度和兼容性。郭然强调了在面对样品复杂性提升的情况下，如何通过更多维度的表征来获取样品信息，以及如何利用热分析主机与ICP-MS等其他分析技术的联用来实现有机和无机气体产物的综合分析。他还提到了数据处理的挑战，包括标准化方法开发和数据综合系统的研发，旨在提高热分析联用技术的准确性和应用范围。

按报告顺序排序（由左至右，由上至下）

合肥工业大学刘节华教授以《金属-H202动力电池研究》为题分享报告。首先介绍了长续航动力电池的研究背景，强调了水下探测技术的进步和对高性能水下动力的迫切需求。重点讨论了金属双水电池的潜力，特别是锌、镁和铝双水电池，这些电池具有比传统锂电池更高的能量密度和稳定性。其团队通过合成新型催化剂和利用生物质材料，显著提升了电池的功率密度和稳定性。报告展示了通过多策略合成的催化剂和生物质衍生结构在提高电池性能方面的应用，并展望了双水电池在未来水下动力系统中的应用前景。

中国科学院青岛生物能源与过程研究所高军研究员以《高选择性仿生碱金属离子通道材料》为题分享报告。介绍了课题组在仿生碱金属离子通道材料方面的最新进展，这些材料能够实现高选择性和超快的离子筛分，具有在废水处理、提锂、石油增产等领域的潜在应用。报告中，高教授详细阐述了实现高选择性离子传输的策略，即尺寸能量双匹配，并通过多孔冠醚晶体等材料示例展示了钠、锂离子的高选择性传输。此外，还提到了通过表面化学的调控来优化离子通道的性能，以及在实际应用中与油田合作进行的中试规模实验。

中国科学院化学研究所张裴副研究员以《电催化界面微环境的构筑其对反应路径的调控》为题分享报告。首先强调了微环境对电催化反应动力学的重要性，并探讨了通过改变电荷和亲疏水性来调控反应路径的策略。报告中详细阐述了通过物理吸附和化学掺杂表面活性剂来改善催化剂表面的电荷性质，以及如何利用这些修饰来提高特定产物的选择性，例如在二氧化碳还原反应中高效生成甲酸。此外还讨论了疏水性对反应路径的影响，以及如何利用核壳结构稳定纳米颗粒并促进碳-碳偶联反应。最后，提出了对电催化界面研究的一些思考和未来研究方向，包括探索新的实验手段以直接检测局部电场和中间体吸附能等。

北京服装学院郑佩珠副教授以《环糊精改性木屑对染料吸附行为研究》为题分享报告。指出水污染问题的严重性，并介绍了环糊精因其良好的水溶性和木屑因具有丰富官能团和孔洞结构而在污水处理中的潜在应用。详细阐述了通过将环糊精与木屑结合制备的改性木屑在提高染料吸附效率方面的研究成果。通过扫描电镜观察到改性后木屑结构更加疏松，有助于吸附行为。实验结果表明，改性木屑在吸附速率和吸附量上均有显著提升，且吸附过程受初始浓度、温度等因素影响。动力学和热力学分析揭示了吸附机理，表明改性木屑对染料的吸附主要通过物理吸附过程，且温度升高有利于吸附。

TA 仪器（沃特世科技（上海）有限公司）郭艳霜以《热分析及流变表征技术在聚合物可持续性发展的应用示例》为题分享报告。首先介绍了塑料污染的全球性问题，并指出在传统塑料的优化和回收利用中，热分析和流变技术发挥着重要作用。接着分享了如何使用差示扫描量热法来测定聚合物的特征温度，评估回收树脂对热性能的影响，以及通过调制温度DSC实验来分析共混材料的相容性。还讨论了热重分析(TGA)在评估聚合物耐热性和分解动力学方面的应用，以及氧化诱导期测试在快速筛选材料稳定性方面的价值。此外，也介绍了流变技术在评估聚合物加工工艺中的流动特性和粘弹性方面的应用，以及动态机械分析(DMA)在表征最终产品力学性能方面的重要性。

按报告顺序排序（由左至右，由上至下）

太原师范学院侯玉翠教授以《离子液体萃取分离油酚混合物及共沸精馏脱除中性油的研究》为题分享报告。介绍了使用离子液体作为萃取剂来分离油酚混合物的有效方法，特别是针对煤焦油及生物质油中的酚类物质。她详细阐述了利用氯化胆碱与酚类物质形成低共熔溶剂的萃取过程，并通过反萃取和蒸馏实现分离与回收。侯教授还探讨了多种离子液体的萃取效果，并提出了通过多级闪蒸和共沸精馏降低中性油含量的创新思路，展示了工艺过程的节能优势。

陕西科技大学何珍红教授以《二氧化碳氧化丙烷脱氢制备丙烯研究》为题分享报告。首先介绍了丙烯作为世界上第二大宗的精细化学品的重要性，并指出传统生产方法主要依赖于石油、煤和天然气，存在供需不平衡的问题。团队研究了二氧化碳氧化丙烷脱氢这一环境友好型替代方法，利用二氧化碳的弱氧化性催化反应，同时产生一氧化碳。重点介绍了使用氮化镓催化剂在分子筛上的改性工作，并通过调控分子筛的结构和酸碱性来提高催化性能。此外，团队还探索了光热催化路线在低温下的应用潜力。

河南师范大学朱安莲副教授以《离子液体对 NAD+反应性的影响和调控》为题分享报告。首先介绍了NAD+在生物体内的重要作用，并指出其在养生方面的潜在应用及其被夸大的保健功能。报告重点探讨了离子液体对NAD+参与的两类主要反应——氧化还原反应和非氧化还原反应——的影响。其团队通过离子液体筛选，发展了一种高效的立体特异性的ADP核糖化方法，并实现了ADP核糖化多肽的一步合成。此外，还初步探讨了离子液体对NAD+氧化还原活性和选择性的影响。

北京科技大学李荣斌副教授以《以矢量化思维开展反应过程的热分析以及智能化考虑》为题分享报告。报告提出，为了实现降碳目标，需要深入研究化学反应过程，并利用新材料和新工艺进行工艺改进和优化。强调了热分析在研究反应过程中的重要性，但也指出了现有方法在处理复杂反应时的局限性。介绍了矢量化思维在解析反应过程中的应用，展示了如何通过数学化的方法定量分析反应过程，并构建了多维信息的矢量化方程。他还探讨了智能化技术在热分析领域的应用潜力，包括使用深度学习进行反应过程的智能解析和标定。最后，总结了矢量化热分析的优势，并展望了其与AI算法结合的未来发展方向。

合影留念