近日，界面材料研究領域頂級期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》在線發(fā)表武漢工程大學郭嘉教授課題組法籍專業(yè)教師Yoann de Rancourt de Mimérand博士在3D打印復合材料應用于光催化領域的重要研究進展。論文題為"Photoactive hybrid materials with fractal designs produced via 3D printing and plasma grafting technologies"，第一作者為Yoann de Rancourt de Mimérand博士，第二作者為化藥院2017級碩士研究生李昆；化工與制藥學院為唯一通訊單位。
Yoann de Rancourt de Mimerand，男，1987年12月出生，法國國籍。武漢工程大學化工與制藥學院教師，主要從事材料科學的研究。2007年本科畢業(yè)于法國克萊蒙費朗工程大學（Clermont-Ferrand）化學專業(yè)；2010年碩士畢業(yè)于法國勃艮第（Burgundy）大學材料工程、分子化學專業(yè)雙碩士；2013年博士畢業(yè)于法國蒙彼利埃（Montpellier）大學材料化學與物理化學專業(yè)。2014年1月至12月在歐洲膜研究所（法國）從事廢水處理方向博士后研究。主持研究項目：等離子體改性的3D"打印"聚合物接枝納米氧化鋅核殼粒子光催化產(chǎn)氫的研究。
《ACS Applied Materials & Interfaces》是界面材料研究領域頂級期刊之一，中科院JCR一區(qū)期刊，2019年影響因子（IF）8.15.
該論文旨在探索分形幾何在材料科學領域的具體應用潛力。利用3D打印技術(shù)制造的聚合物分形結(jié)構(gòu)，通過等離子體接枝技術(shù)，打印高度有序并提供重要表面積的基底用來固定納米催化劑顆粒。探究了分形金字塔和分形錐體兩種分形單元，對分形金字塔進行了大量的表征，多種復雜的上層結(jié)構(gòu)通過分解單元得到進一步研究?；谏鲜隼碚撃Ｐ?，利用計算機輔助設計(CAD)對三維結(jié)構(gòu)進行了設計。在CAD模型的基礎上，采用熔融沉積技術(shù)以聚乳酸為耗材"打印"具有分形結(jié)構(gòu)的多孔聚合物基質(zhì)。采用核殼合成和等離子體接枝相結(jié)合的方法，成功地將納米氧化鋅包覆在聚乳酸基底上。提高了催化劑的催化表面與反應介質(zhì)的接觸面積，從而提高光催化產(chǎn)氫的產(chǎn)量。
該研究的創(chuàng)新點及其科學意義在于利用氧化鋅光催化活性產(chǎn)氫氣；設計并3D"打印"具有分形結(jié)構(gòu)的聚合物基質(zhì)，增加光催化反應面積；首次結(jié)合核殼技術(shù)、等離子體接枝技術(shù)以及3D打印技術(shù)獲得了功能化的復合物。從幾何、尺寸和微觀結(jié)構(gòu)對光催化劑進行了改進，從而提高產(chǎn)氫氣的效率。
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