材料化學工程研究進展

摘要：隨著科技的不斷進步，材料化學已經成為材料科學的一個重要分支。材料化學在新材料的發現過程中起著重要的作用，通過不斷開發合成新的材料，我國的化學工藝和納米材料也有了非常明顯的進步。本文主要介紹了材料化學工程的研究進展，闡述材料化學工程的光明前景，以促進材料化學工程更好地發展。

關鍵詞：材料化學；新材料；研究進展

中圖分類號：TQ021.8 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-16-93-1

化學工程基本沿著兩個方向進行發展，分別是基礎學科理論和分支學科理論。前者中主要包括最基本的化學知識和工藝手段，方式以傳遞為主；而在后者中，主要是指由基礎學科理論延伸產生的新的分支學科和增長點，尤其是伴隨著新材料和生物技術的興起，逐漸形成生物化學工程、環境化學工程和資源化學工程等科學分支，極大地擴展了傳統化學工藝的發展空間。其中材料化學工程的發展最為迅速，已經成為化學領域的研究熱點之一。

1 材料化學工程的概述

材料化學工程是由化學工程學科和材料學科交叉滲透所形成的一門分支學科， 其研究方向主要有兩個：一是以新材料為基礎，不斷發展反應過程的反應技術，比如吸附過程、膜過程、催化過程等。該方向主要是通過材料的特征將其分離并進行反應，其目的是揭示材料微觀結構中物質進行傳遞和反應機理，進而總結出適用于材料設計和反應過程優化的理論方法和工藝技術。二是在材料制備的過程中，用化學工程的理論方法解決所遇到的關鍵問題， 比如如何運用微結構的性能關系來實現對材料微觀結構和性能的控制， 從而完成從材料制備到定向制備的轉化。

新材料的開發是材料化學工程發展的關鍵和先導，直接可以衡量出國家的材料化學發達與否，因此，開發新材料對于材料化學工程的發展至關重要。材料化學包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化學傳感材料、電子材料、超硬材料、無機非金屬材料、催化和吸附材料和薄膜材料等，這些材料很大程度上豐富了材料化學工程的領域，對其發展做出重要貢獻。

2 新材料的開發

我國在新材料的開發領域取得了很多亮點，這些新材料的開發成為分離和反應過程的重要基石。一些研究所和大學正在開發一種非晶態的金催化材料， 這種材料很有發展前途，因為它具有非常明顯的催化特性，而且其催化活性還具有特殊的選擇性，具有顯著的催化活性和特殊的選擇性。對這種材料進行流程綜合和技術集成，可以有助于我國新型石油化工技術的構建。石油化工科學研究院也開發出一種新型的鈦硅分子篩催化材料，這種材料具有定向氧化催化作用，可以實現“原子經濟”，使“零排放”工藝成為可能，而且也具備工業化生產的可能性。而在新材料的分離技術方面， 我國也取得了很大的進步，其中南京工業大學發展了以陶瓷膜材料為原料的新單元技術， 同時加強了對集成單元技術的開發， 這些研究不僅使我國陶瓷技術更加趨于成熟，而且還形成了陶瓷膜新產業， 為我國帶來巨大的社會和經濟效益。

3 材料化學工程技術的進展

材料化學主要是對產品微結構進行調控，其主要手段是在加工材料時，將化學方法引入進去，這樣我們就可以通過宏觀條件來調控產品的微觀結構，從而為材料的加工和制備提供理論和技術指導。因此，化學工程技術的改進將直接促進材料化學工程的發展。

我國在化學工程技術改進方面已經取得了非常大的進展。清華大學在碳納米粉體材料的制備過程中，引入了傳統的流化床技術，大大降低了生產成本，從而使此生產技術可以用于工業化生產，帶來巨大的經濟效益。北京化工大學則用超重力場技術來放大納米材料生產過程中的形貌控制問題， 這樣就可以通過調節超重力場的強度來調節和改變產品的粒徑，。通過這種方法，我國已經成功制備出碳酸鋇、碳酸、碳酸鋰、氫氧化鋁和碳酸鍶等納米粉體，并且形成了工業化生產的技術體系，為我國帶來巨大的經濟效益。

4 展望

材料化學工程作為一門交叉學科，不僅促進了材料工業的發展，而且也豐富了傳統化學工程學科的內容，因此，具有非常重大的研究意義。我國材料化學工程的研究已經取得很多可喜的成就，很多成果在世界上都位于領先水平。但是，材料化學工程中仍然有很多問題需要我們解決，因此，我們需要再接再厲，爭取使材料化學工程的研究更加深入，使其更好地為人類服務。

5 結語

材料化學工程在新材料的開發、材料技術的改進以及技術的工業化普及過程中都具有非常重要的作用，且有著非常大的研究價值，其研究前景十分廣闊，已經成為國內外的研究熱點之一。本文主要分析了材料化學的研究現狀，并結合新材料的開發和技術制備兩方面，闡述了我國取得的巨大進展和成就，希望可以看到更多研究成果的出現，以促進我國材料化學的發展，為我國創造更多的效益。

參考文獻

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作者簡介：劉玉琴，本科學歷，白山市渾江區東興街道辦事處，工程師，研究方向：化學工程。