本網訊（通訊員吳華東）近日，界面材料研究領域頂級期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》在線發表我校郭嘉教授課題組法籍專業教師Yoann de Rancourt de Mimérand博士在3D打印複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；77779193永利官网為唯一通訊單位。

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打印技術制造的聚合物分形結構，通過等離子體接枝技術，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，多種複雜的上層結構通過分解單元得到進一步研究。基于上述理論模型，利用計算機輔助設計(CAD)對三維結構進行了設計。在CAD模型的基礎上，采用熔融沉積技術以聚乳酸為耗材“打印”具有分形結構的多孔聚合物基質。采用核殼合成和等離子體接枝相結合的方法，成功地将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的接觸面積，從而提高光催化産氫的産量。

該研究的創新點及其科學意義如下：1)利用氧化鋅光催化活性産氫氣；2)設計并3D“打印”具有分形結構的聚合物基質，增加光催化反應面積；3)首次結合核殼技術、等離子體接枝技術以及3D打印技術獲得了功能化的複合物。從幾何、尺寸和微觀結構對光催化劑進行了改進，從而提高産氫氣的效率。

3D打印複合材料制備過程簡圖

Yoann de Rancourt de Mimérand博士與研究生李昆

注：《ACS Applied Materials & Interfaces》是界面材料研究領域頂級期刊之一，中科院JCR一區期刊，2019年影響因子（IF）8.15.

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審稿人：王雪梅