材料科学与工程学院科研情况

     在多年的发展过程中,材料科学与工程学院逐渐形成了特色鲜明的分离膜材料与膜分离技术、先进纤维材料、光电材料与器件以及生物材料四个科研方向。

     分离膜材料与膜分离技术已成为环境保护、资源回收、新能源和传统产业升级等共性关键技术。高性能分离膜产业被列为国家战略新兴产业、国家科技创新发展规划的关键组成。天津市“十四五”新材料产业发展规划明确将高性能膜材料定位为天津市基础优势产业和重点攻坚和推动式发展的领域,并在《天津市海洋经济发展“十四五”规划》中将膜分离技术作为突破海洋经济创新发展的重大关键技术。本方向在新型膜原料、能源用隔膜材料、生物用分离膜材料、特种气体分离膜材料、反渗透/纳滤膜及组件、高性能膜制备关键技术及核心装备等新型膜领域拥有具有国际竞争力的技术创新基础,将为“美丽中国”建设和“双碳目标”达成提供基础和应用技术支撑,为天津市新材料发展和建成海洋强国引领区提供技术保障。

     先进纤维材料在先进制造、新能源、航空航天和环保与防护等领域扮演着重要角色。遵循“面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康”的指导原则,突出问题导向和目标导向,先进纤维材料积极融入国家创新战略布局,融入京津冀协同发展,加强科技创新和研发领域的精准布局,在重点领域突破一批“卡脖子”和关键核心技术。坚持“自主创新、引领发展、人才为本、开放融合”的指导方针,推动“树脂、纤维成形、结构纤维与复合、纤维材料应用与评价”等领域基础研究和应用研究相互促进,构建具备源头科学创新和前沿技术创造的创新策源能力。

     光电材料与器件方向可以为实现碳达峰和碳中和的双碳目标提供技术支撑。教育部、国家发改委、国家能源局联合印发的《储能技术专业学科发展行动计划(2020-2024年)》,提出“重点推进电化学储能、各类新型电池”等各类储能技术的基础理论研究,“为开发高效率、低成本、安全可靠的大规模储能系统提供理论支撑”。开展以光电材料与器件为主的研究,对促进国家及天津市在相关领域的发展具有重要意义。

     生物材料是天津市“1+3+4”现代产业体系中着重打造的重点产业。应用于生物医药领域,生物材料可用于药物靶向递送、诊疗一体化和血液透析。由于生物体的庞大复杂性,根据在不同生物体中作用环境的差异,从构效关系出发,开发出具有特殊功效的生物医药材料是该领域发展面临的最严峻也是最困难的问题。设计合成多种包括高分子递送材料、生物诊疗材料、手性功能材料、血液透析材料等在内的具有特定功能的生物医药材料,并与相关企业开展产业化推广,提高生物医药材料的质量和产量,进而满足国家、行业和市场的需求,具有重要的现实意义。