聚酰亚胺基碳纤维的制备及两者结构关联性研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51373008
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0301.高分子材料制备
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Carbon fibers are important strategic materials,the properties of which are highly depending on the chemical structure of the precursors.The theoretical analysis of the structure of Polyimide (PI) and the results of previous studies indicated that PI has outstanding properties for graphitization, and that PI is expected to be the precursor of carbon material with high-thermal conductivity. Based on the applicants' years of experience of preparing PI and carbon fibers and previous works,a research formulation has been proposed-Prepare the PI-based carbon fibers with high-electrical and thermal conductivites via carbonizing and graphitizing of homemade and strutural controllable PI fibers.PI fibers with different chemical and aggregation structure (orientation, crystallinity, etc.)will be prepared by molecular design and spinning process control. The evolution of chemical and aggregation structures during carbonization and graphitization will be investigated, and the carbonization and graphitization process will be prelininary optimized. We will focus on the effect of PI's structre on the structure and properties of the prepared carbon fiber.Some scientific problems, such as the relationship between the intrinsic structure of PI and PI-based cabon fiber and structural evolution mechanism during heat treatment, will be solved.This project will broad the precurosr sources for synthesing carbon fibers, offer scientific foundation and experimental basis for preparing PI-based carbon fibers and enrich the theory of carbon materials.
碳纤维是重要的战略物资,其前驱体结构是影响碳纤维性能的重要因素之一。聚酰亚胺(PI)结构的理论分析和前人研究结果表明:PI具有优异的石墨化特质,有望成为高导热碳材料的前驱体。申请者基于在PI纤维和课题组成员碳纤维制备方面的多年工作积累,通过前期研究探索,提出以自制、结构可调控的PI纤维为前驱体,通过碳化和石墨化制备高导电高导热碳纤维的研究思路。通过分子设计和纺丝工艺控制,制备具有不同化学结构和凝聚态结构(取向度、结晶度等)PI纤维,跟踪其在碳化和石墨化过程中化学结构与凝聚态结构的演变过程,并对碳化和石墨化工艺进行初步优化,重点研究PI纤维结构对碳纤维结构与性能的影响。解决PI纤维本征结构与碳纤维结构的相关性及热处理过程中结构的演变机制等关键科学问题。为拓宽碳纤维原材料来源提供新思路,为PI基碳纤维的制备奠定一定的科学和实验基础,丰富碳材料理论。

结项摘要

碳纤维是重要的战略物资,其前驱体结构是影响碳纤维性能的重要因素之一。聚酰亚胺(PI)结构的理论分析和前人研究结构表明:PI具有优异的石墨化特技,有望成为高导热碳材料的前驱体。本课题通过分子设计和纺丝工艺控制,制备不同化学和凝聚态结构PI纤维,并研究其结构和性能;经高温碳化得到PI基碳纤维,所制备的PI基碳纤维碳纤维表面光滑,结构致密,含碳量95%以上,碳收率50%以上,具有良好导电性能;优化碳化工艺,跟踪PI纤维碳化和石墨化过程中结构和性能演变过程,随碳化温度升高,PI结构发生分子链断裂生成苯基自由基、随温度进一步升高苯基自由基碰撞重组为芳香片层,向乱层石墨结构转变;重点研究了PI纤维结构对碳纤维结构和性能的影响,PI纤维分子侧向有序度、取向度、平面规整性越高,对应碳纤维石墨结构越完善,碳收率、碳含量和导电性能越高。本课题拓宽碳纤维原材料来源,为PI基碳纤维的制备奠定一定的科学和实验基础,丰富了碳材料理论。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(4)
Structures and properties of polyimide fibers containing fluorine groups
含氟聚酰亚胺纤维的结构与性能
  • DOI:
    10.1039/c5ra14115j
  • 发表时间:
    2015-01-01
  • 期刊:
    RSC ADVANCES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Chang, Jingjing;Liu, Weiwei;Wu, Dezhen
  • 通讯作者:
    Wu, Dezhen
Effect of pre-imidization on the structures and properties of polyimide fibers
预酰亚胺化对聚酰亚胺纤维结构和性能的影响
  • DOI:
    10.1039/c5ra10943d
  • 发表时间:
    2015-01-01
  • 期刊:
    RSC ADVANCES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Chang, Jingjing;Ge, Qiyan;Wu, Dezhen
  • 通讯作者:
    Wu, Dezhen
Structures and properties of polyimide/polyacrylonitrile blend fibers during stabilization process
稳定化过程中聚酰亚胺/聚丙烯腈共混纤维的结构和性能
  • DOI:
    10.1016/j.polymer.2016.02.056
  • 发表时间:
    2016-04-20
  • 期刊:
    POLYMER
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Chang, Jingjing;He, Min;Wu, Dezhen
  • 通讯作者:
    Wu, Dezhen
高强高模聚酰亚胺纤维及其应用研究
  • DOI:
    10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2016.08.002
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    绝缘材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张梦颖;牛鸿庆;韩恩林;武德珍
  • 通讯作者:
    武德珍
聚酰亚胺纤维的研究进展
  • DOI:
    10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.03.003
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    高分子通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    常晶菁;牛鸿庆;武德珍
  • 通讯作者:
    武德珍

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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