关绍巍 教授 博士 吉林省 研究领域: 新材料,精细化工 研究方向: 特种工程塑料及涂料(特种工程塑料:有机锂离子电池电极材料、聚酰亚胺多孔材料等,特种工程塑料涂料:包括耐高温、防腐、防粘、耐磨、抗静电等多功能的聚芳醚高性能涂料) 所在单位: 吉林大学

基本信息

所在单位:
吉林大学
机构细分:
化学学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1981.9-1985.7 吉林大学物理化学专业,获理学学士学位

2002.9-2007.7 吉林大学高分子化学与物理专业,获理学博士学位
工作经历:
1985.7-1989.9 吉林大学化学系 助教

1989.9-1998.9 吉林大学化学系 讲师

1998.9-2008.9 吉林大学化学学院 副教授

2008.9-至今 吉林大学化学学院 教授
专家介绍:
主要从事聚芳醚特种涂料及聚合物功能材料的研究工作。迄今为止共发表SCI 论文95 篇,获得国家发明专利授权53项,以负责人身份承担科技项目10余项。

在聚芳醚特种涂料研究工作中,重点着眼于工程应用同时兼顾科学研究,带领科研团队经过20 余年的科研攻关,成功开发了包括防腐、耐磨、防粘、抗静电等多个系列数十个品种的高性能涂料。研发的新型聚醚砜/聚四氟乙烯/环氧树脂防腐涂料,显著降低了涂料的固化温度、固化时间和施工难度。通过聚醚砜、环氧交联网络和聚四氟乙烯的协同作用,使复合涂层具有优异的基础性能、耐酸碱能力和防腐性能。涂层防腐性能在防腐涂料领域处于领先水平,相关研究成果发表于腐蚀科学领域顶级期刊(Corros. Sci., 2019, 157, 481-486.)。通过科技成果转化,推动国产聚醚醚酮、聚醚砜、聚芳醚酮系列特种防腐涂料在石油化工、桥梁等领域的应用,助力我国高端特种涂料的快速发展。

在聚合物功能材料研究工作中,一直从事聚酰亚胺功能材料的分子设计,制备和结构-性能关系研究工作。从聚酰亚胺分子的化学结构(骨架结构、侧基结构和端基结构)设计出发实现了聚酰亚胺物理参数(能级分布、光学带隙和分子偶极矩),微观结构(孔结构、比表面积)和性能(光电性能、存储性能、气体吸附性能、电化学性能等)的调控,开发了多个系列高性能聚酰亚胺多孔材料、电存储材料和电极材料。

在聚酰亚胺多孔材料研究方面,首先设计并采用聚合-后交联的制备方法,实现了交联型聚酰亚胺微孔材料的可控制备,并系统研究了骨架结构(Micropor. Mesopor. Mat., 2019, 287, 246-253, Microporous Mesoporous Materials 2021, 311, 110708, Mesoporous Materials 2021, 328, 111447.)、取代基类型(Journal of Colloid and Interface Science 2020, 573, 328-335, Micropor. Mesopor. Mat., 2020, 293, 109809.)、交联密度(Polymer, 2019, 169, 160-166, Ind. Eng. Chem. Res. 2020, 59, 2953-2959, Micropor. Mesopor. Mat., 2020, 292, 109739.)、交联点与骨架间距离(Chem. Eng. J. 2019, 368, 618-626.)及金属掺杂(Ind. Eng. Chem. Res. 2019, 58, 14146-14153.)等结构因素对交联型超支化聚酰亚胺微孔材料孔结构和气体吸附性能的影响。制备的交联型超支化聚酰亚胺微孔材料(PEQDA-HBPI-CL)表现出世界领先水平的CO2 选择性吸附性能,其CO2/N2 和CO2/CH4 气体分离比高达109 和15(273 K)(Chem. Eng. J. 2019, 368, 618-626.)。

在聚酰亚胺存储材料研究方面,通过改变超支化聚酰亚胺的支化结构(J. Polym. Sci. Pol. Chem., 2018, 56, 505-513., Dyes Pigments, 2019, 163, 190-196),在骨架结构及侧基结构(引入多重三苯胺单元和推电子基团(J. Polym. Sci. Pol. Chem., 2017, 55, 2281-2288.),引入共轭单元(Dyes Pigments, 2018, 158, 97-103., J. Phys. Chem. C 2020, 124, 5, 2872-2878.),和端基结构(Dyes Pigments, 2017, 139,730-736., Dyes Pigments, 2017, 146, 210-218., Dyes Pigments, 2018, 151, 179-186.)中引入具有不同电活性结构单元控制超支化聚酰亚胺HOMO 和LUMO 能级分布、光学带隙和分子偶极矩,进而实现超支化聚酰亚胺的存储性能(存储器件的阈值电压、保留时间和存储类型)的有效调控。通过在线性聚酰亚胺主链中引入三氮唑基团,并改变侧基的共轭类型及共轭程度,实现了聚酰亚胺光电和存储性能的大幅提升及信息的低能耗高密度存储(Dyes and Pigments, 2021, 184, 108759., Dyes and Pigments, 2021, 186, 109020., Chem. Eng. J., 2022, 451, 138441.)。

在聚合物电极材料研究方面,通过聚合物分子工程学手段设计制备了新型共轭二酮基聚酰亚胺(PTN)正极材料,通过吸电子π共轭二酮与萘酰亚胺结合有效调节PTN的电子结构并提高其工作电位,并赋予了PTN正极高比容量,出色的循环稳定性和高倍率性能(Chem. Eng. J., 2022, 444, 136598)。此外,还设计了具有延伸π共轭体系的PSQ和HAHP等聚合物电极材料,通过引入丰富的氧化还原活性位点提高材料的理论容量,依靠分子间/分子内弱相互作用或分子与碳纳米管间的相互作用增强材料的循环稳定性,并充分研究了聚合物电极材料分子结构与电化学性能间的构效关系(Chem. Sci., 2022, 13, 11614-11622, J. Energy Chem., 2023, 78, 30-36, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 32, 36700-36710)。

科研能力

研究领域:
新材料,精细化工
研究方向:
特种工程塑料及涂料(特种工程塑料:有机锂离子电池电极材料、聚酰亚胺多孔材料等,特种工程塑料涂料:包括耐高温、防腐、防粘、耐磨、抗静电等多功能的聚芳醚高性能涂料)
英文标签:
Crosslinking;Hyperbranched Polyimide;Polyimide;Cross-linking;Polyimides;Memory Device;Fluoropolymers;Lithium-ion Batteries;Charge Transfer;Organic Cathode Materials
研究成果:
1.1.Jun Wang, Haichao Liu, Chunya Du, Yu Liu, Bing Liu, Haoran Guan, Shaowei Guan*, Zhenhua Sun*, Hongyan Yao*, Molecular Structure Design of Planar Zwitterionic Polymer Electrode Materials for All-Organic Symmetric Battery, Chemical Science, 2022, 13, 11614-11622.

2.Zhonghui Sun, Jeong-Min Seo, Huiling Liu, Yingzhen Wei, Yue Zhang, Zhongping Li, Hongyan Yao*, Shaowei Guan*, Jong-Beom Baek*, Two-dimensional fused π-conjugated multi-activity covalent organic framework as high-performance cathode for lithium-ion batteries, Nano Energy, 2024, 129, 110073.

3.Bing Liu, Jun Wang, Zhongping Li, Zhonghui Sun, Changqing Li, Jeong-Min Seo, Jiabin Li, Yuzhao Guo, Hongyan Yao*, Shaowei Guan*, Jong-Beom Baek*, Multiwall carbon nanotube-hyperbranched polymaleimide core–shell nanowires with hierarchical porous and polar structure as sulfur host for sustainable lithium-sulfur batteries, Nano Energy, 2024, 126, 109611.

4.Zhonghui Sun, Meng Shu, Jiabin Li, Bing Liu, Hongyan Yao*, Shaowei Guan*, Zhenhua Sun*, Carbon nanotube-hyperbranched polymer core–shell nanowires with highly accessible redox-active sites for fast-charge organic lithium batteries, Journal of Energy Chemistry, 2023, 78, 30-36. 

5.Jun Wang, Haichao Liu, Chunya Du, Xiaoyin Zhang, Yu Liu, Hongyan Yao*, Zhenhua Sun*, Shaowei Guan*, Conjugated diketone-linked polyimide cathode material for organic lithium-ion batteries, Chemical Engineering Journal, 2022, 444, 136598.
论文著作:
1. Preparation And Dielectric Properties Of Sulfonated Poly( Aryl Ether Ketone)/ Acidified Graphite Nanosheet Composites
Wenlong Jiang; Yu Liu; Jinfeng Wang; Qitong Wang; Yunhe Zhang; Shaowei Guan
JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, 2014

2. Decreasing the Dielectric Constant and Water Uptake of Co-Polyimide Films by Introducing Hydrophobic Cross-Linked Networks
Ningning Song; Hongyan Yao; Tengning Ma; Tianjiao Wang; Kaixiang Shi; Ye Tian; Bo Zhang; Shiyang Zhu; Yunhe Zhang; Shaowei Guan
Applied Surface Science, 2019

3. Novel Soluble Fluorinated Poly(Ether Imide)S with Different Pendant Groups: Synthesis, Thermal, Dielectric, and Optical Properties
Yu Liu; Yan Xing; Yunhe Zhang; Shaowei Guan; Haibo Zhang; Yu Wang; Yongpeng Wang; Zhenhua Jiang
JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY, 2010

4. Synthesis and Properties of Soluble Fluorinated Poly(ether Imide)s with Different Pendant Groups
Yu Liu; Yunhe Zhang; Shaowei Guan; Long Li; Zhenhua Jiang
Polymer, 2008

5. Polyimide Schiff Base As a High-Performance Anode Material for Lithium-Ion Batteries
Jun Wang; Hongyan Yao; Chunya Du; Shaowei Guan
JOURNAL OF POWER SOURCES, 2021

6. Fluorinated Hyperbranched Polyimide for Optical Waveguides
Hong Gao; Dong Wang; Shaowei Guan; Wei Jiang; Zhenhua Jiang; Weinan Gao; Daming Zhang
MACROMOLECULAR RAPID COMMUNICATIONS, 2007

7. Pendant-Group Cross-Linked Highly Sulfonated Co-Polyimides for Proton Exchange Membranes
Hongyan Yao; Yunhe Zhang; Yu Liu; Kaiyuan You; Ningning Song; Baijun Liu; Shaowei Guan
Journal of membrane science, 2015

8. Conjugated Diketone-Linked Polyimide Cathode Material for Organic Lithium-Ion Batteries
Jun Wang; Haichao Liu; Chunya Du; Xiaoyin Zhang; Yu Liu; Hongyan Yao; Zhenhua Sun; Shaowei Guan
Chemical Engineering Journal, 2022

9. Highly Sulfonated Co-Polyimides Containing Hydrophobic Cross-Linked Networks As Proton Exchange Membranes
Hongyan Yao; Ningning Song; Kaixiang Shi; Sinan Feng; Shiyang Zhu; Yunhe Zhang; Shaowei Guan
Polymer Chemistry, 2016

10. High-performance conductive materials based on the selective location of carbon black in poly(ether ether ketone)/polyimide matrix
cong gao; shuling zhang; yujin lin; feng li; shaowei guan; zhenhua jiang
Composites Part B: Engineering, 2015
发明专利:
1. 一种含羰基与亚胺的有机聚合物及其制备方法和应用
吉林大学
关绍巍; 李佳宾; 姚洪岩; 祝世洋
公开日期: 2025-02-18 申请日期: 2024-12-05 公开号: CN119463172A

2. 一种芳香二胺环氧树脂固化剂、防腐蚀涂料及其制备方法与涂装工艺
吉林大学
姚洪岩; 关绍巍; 祝世洋
公开日期: 2024-12-20 申请日期: 2024-09-02 公开号: CN119161281A

3. 一种环氧树脂防腐蚀涂料及其制备方法
吉林大学
杨晨源; 禚嘉奇; 姚洪岩; 凌熙皓; 关绍巍; 祝世洋; 范航
公开日期: 2023-12-01 申请日期: 2023-09-04 公开号: CN117143495A

4. 一种聚醚酰亚胺/聚醚醚酮复合涂料、制备方法及用于制备复合涂层
吉林大学
关绍巍; 李嘉昊; 祝世洋; 姚洪岩; 张跃; 范航; 凌熙皓; 禚嘉奇
公开日期: 2023-06-23 申请日期: 2023-02-07 公开号: CN116285655A

5. 一种掺合型水性聚氨酯基电磁屏蔽涂料及其制备方法
吉林大学
姚洪岩; 张跃; 关绍巍; 祝世洋; 范航; 李嘉昊; 谢甜甜
公开日期: 2022-12-06 申请日期: 2022-10-21 公开号: CN115433511A

6. 一种低介电交联型多孔聚酰亚胺薄膜及其制备方法
吉林大学
姚洪岩; 范航; 关绍巍; 祝世洋; 谢甜甜; 张跃; 李嘉昊
公开日期: 2022-11-11 申请日期: 2022-09-19 公开号: CN115322431A

7. 一种含马来酰亚胺结构的交联型多孔聚合物锂硫电池正极载体材料、制备方法及其应用
吉林大学
关绍巍; 刘兵; 姚洪岩; 王俊
公开日期: 2022-09-13 申请日期: 2022-06-20 公开号: CN115043970A

8. 含有四苯基乙烯-双芳胺结构的二胺单体、制备方法及其在超稳定电致变色材料中的应用
吉林大学
关绍巍; 于铁琛; 姚洪岩; 祝世洋; 舒萌; 张跃; 李嘉昊
公开日期: 2022-05-27 申请日期: 2022-01-18 公开号: CN114539079A

9. 一种含方酸的两性离子聚合物电极材料、制备方法及其应用
吉林大学
关绍巍; 王俊; 姚洪岩
公开日期: 2022-04-29 申请日期: 2021-11-26 公开号: CN114409894A

10. 2,8,14-三硝基取代六氮杂萘单体和其偶氮基聚合物、制备方法及应用
吉林大学
关绍巍; 孙忠晖; 姚洪岩
公开日期: 2022-04-05 申请日期: 2021-12-29 公开号: CN114276357A

11. 一种原位聚合改性氧化石墨烯/聚醚砜复合防腐涂料及其制备方法
吉林大学
关绍巍; 舒萌; 姚洪岩; 祝世洋; 张跃; 狄宜增; 李嘉昊
公开日期: 2022-03-04 申请日期: 2021-12-16 公开号: CN114133864A

12. 一种多羰基聚酰亚胺有机电极材料、制备方法及其应用
吉林大学
关绍巍; 王俊; 姚洪岩
公开日期: 2022-03-01 申请日期: 2021-11-26 公开号: CN114106327A

13. 聚醚砜/聚苯胺底涂、聚醚砜/聚四氟乙烯面涂的双层涂料组合物及双层涂层的制备方法
吉林大学
关绍巍; 王洪悦; 祝世洋; 张博; 曹光兆; 狄宜增; 舒萌
公开日期: 2020-09-29 申请日期: 2020-07-07 公开号: CN111718650A

14. 聚酰亚胺结构的有机席夫碱聚合物锂离子电池负极材料、制备方法及其应用
吉林大学
关绍巍; 王俊; 姚洪岩
公开日期: 2020-05-29 申请日期: 2020-01-08 公开号: CN111205460A

15. 一种高电导率PEDOT:PSS自支撑厚膜、制备方法及其应用
吉林大学
姚洪岩; 孙忠晖; 关绍巍
公开日期: 2020-01-24 申请日期: 2019-10-22 公开号: CN110724290A

16. 含氰基的聚芳醚砜/聚醚砜涂料组合物及其制备方法和涂覆工艺
吉林大学
祝世洋; 张博; 关绍巍; 关尔佳; 曹光兆
公开日期: 2020-01-03 申请日期: 2018-02-07 公开号: CN108314962B

17. 电致变色/电存储双功能材料及其制备方法和应用
长春工业大学
祝世洋; 宋颖; 关绍巍; 田野
公开日期: 2019-11-05 申请日期: 2019-08-19 公开号: CN110408025A

18. 含三氮唑结构的聚酰亚胺的二胺单体及其聚合物与制备方法和应用
吉林大学
关尔佳; 田野; 祝世洋; 关绍巍; 姚洪岩
公开日期: 2019-07-05 申请日期: 2019-04-24 公开号: CN109970665A

19. 5,10,15,20-四[4-[(3-氨苯基)乙炔基]苯基]卟啉及合成方法与应用
UNIV JILIN
GUAN SHAOWEI; SHI KAIXIANG; ZHU SHIYANG; GUAN ERJIA; SONG NINGNING
公开日期: 2019-03-01 申请日期: 2017-05-31 公开号: CN107098913B

20. 一种侧基含苯乙炔基的二醚二酐单体及其制备方法与应用
吉林大学
关绍巍; 王天娇; 宋宁宁; 祝世洋
公开日期: 2019-01-01 申请日期: 2018-08-24 公开号: CN109111416A
科研项目:
1. 基于含可交联侧基单体的超支化聚酰亚胺多孔材料的设计与构筑
立项时间: 2016-2019 项目经费:630000

2. 交联型超支化聚酰亚胺的设计、合成及光波导性能研究
立项时间: 2012-2015 项目经费:600000

3. 含氟超支化聚酰亚胺光波导材料的研究
立项时间: 2008-2010 项目经费:340000

项目合作

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