近日，長安大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院本科生辛博宇帶領(lǐng)的科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)在金屬有機(jī)框架（MOFs）混合基質(zhì)膜材料領(lǐng)域取得成果。該團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出可高效分離的混合基質(zhì)膜及其制備技術(shù)，并創(chuàng)新性地開發(fā)出配套的快速制備裝置及實(shí)驗(yàn)室清潔工具，共申請三項(xiàng)國家發(fā)明專利及實(shí)用新型專利。這一系列成果展現(xiàn)了本科生團(tuán)隊(duì)的科研實(shí)力。 聚焦前沿：混合基質(zhì)膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效分離突破

金屬有機(jī)框架材料因其高比表面積、可調(diào)控的孔徑結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的氣體吸附性能，成為分離膜領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，傳統(tǒng)混合基質(zhì)膜在制備過程中常面臨MOFs顆粒分散不均、界面相容性差等難題，導(dǎo)致分離效率受限。辛博宇團(tuán)隊(duì)針對這一瓶頸，提出了一種構(gòu)筑貫穿離子通道的分離膜及其制備方法。通過優(yōu)化MOFs納米顆粒的預(yù)修飾工藝，結(jié)合基質(zhì)材料的動態(tài)交聯(lián)技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了MOFs在聚合物基質(zhì)中的均勻分布與穩(wěn)定結(jié)合。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)制備的混合基質(zhì)膜對單價(jià)離子的分離選擇性較傳統(tǒng)工藝提升，兼具高滲透通量提和高離子選擇性，在離子篩分領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。

創(chuàng)新工具：從制備裝置到實(shí)驗(yàn)耗材的全鏈條研發(fā)

在攻克材料制備技術(shù)的同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還注重實(shí)驗(yàn)工具的智能化升級。他們自主研發(fā)的“可表面修飾混合基質(zhì)膜的快速制備裝置”集成了超聲分散、真空噴涂與固化模塊，將原本需要多步驟完成的成膜過程整合為一體化操作，生產(chǎn)周期大大縮短。該裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同需求靈活調(diào)整參數(shù)。

針對科研實(shí)驗(yàn)中玻璃器皿清潔效率低的問題，團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，設(shè)計(jì)出“適用于不同形狀玻璃器皿的磁性自適應(yīng)清潔毛刷”。該工具采用柔性磁吸結(jié)構(gòu)，刷頭可根據(jù)器皿形狀自動貼合，配合可降解環(huán)保清潔劑，有效解決了異形器皿的清潔難題。這一實(shí)用新型專利的誕生，從細(xì)微處提升了實(shí)驗(yàn)室工作效率。

青春力量：本科生團(tuán)隊(duì)的科研突圍之路

作為本科生團(tuán)隊(duì)，辛博宇和成員們在完成課業(yè)的同時(shí)，利用課余時(shí)間開展科研攻關(guān)。團(tuán)隊(duì)采用“理論計(jì)算-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-工程優(yōu)化”的螺旋式研發(fā)模式，在兩年內(nèi)完成百余組對比實(shí)驗(yàn)。成員唐徐海回憶道：“為優(yōu)化毛刷的結(jié)構(gòu)，我們連續(xù)三周每天在實(shí)驗(yàn)室測試到深夜，最終找到最佳方案。”這種執(zhí)著精神也獲得學(xué)院支持，專項(xiàng)科研基金和校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室為項(xiàng)目提供了重要保障。

目前，團(tuán)隊(duì)正探索膜材料在海水淡化、藥物緩釋等領(lǐng)域的應(yīng)用可能。辛博宇表示：“我們期待將實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力，為解決能源與環(huán)境問題貢獻(xiàn)青年智慧。”

這組來自本科生團(tuán)隊(duì)的科研成果，不僅彰顯了長安大學(xué)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面的成效，更為材料科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)革新提供了年輕化視角。隨著專利技術(shù)的逐步落地，這些“小而美”的創(chuàng)新或?qū)⑶藙赢a(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動能。