【名称】：材料绿色制造和绿色材料制造

【类型】：科研团队

【简介】：

“材料绿色制造和绿色材料制造”团队依托材料与包装工程学院的材料科学与工程专业，以服务国家“双碳”战略为目标，围绕“材料绿色制造”与“绿色材料制造”两大主题，开展新材料关键材料与技术创新研究。团队自2022年组建以来，凝聚了几位具有高分子、无机非金属等学科背景的年轻博士，形成了一支结构合理、富有活力的应用研发队伍。团队坚持“过程绿色化”与“产品绿色化”并行，不仅致力于材料制备与加工过程的节能、降耗、减污（材料绿色制造），也聚焦于开发生物质基材料、新能源材料、低碳传感材料等环境友好型材料体系（绿色材料制造）。

【研究方向】：

1、材料绿色加工与循环利用

重点研究高分子及复合材料的低温、低能耗、低排放加工新工艺。开发生物质原料的高值化转化技术，实现可再生资源替代化石原料。探索材料循环利用与再生技术，提升材料全生命周期的碳效率。

2、新能源材料与器件

开展新型光伏材料、钙钛矿太阳能电池、柔性光电器件的研究。布局燃料电池关键材料、高效催化体系及储能材料的设计与制备。探索海洋能、风能等相关材料的耐候性与效能优化。

3、CO₂捕集、转化与利用材料

研发高效、低成本的固态吸附与膜分离材料，用于二氧化碳捕集。设计高性能催化材料，将CO₂转化为化学品、燃料或高附加值材料。开发耦合光电、热化学的CO₂资源化利用系统与集成技术。

4、绿色功能材料与智能传感

面向环境监测与健康安全，开发用于污染物检测、生化传感的绿色敏感材料。研究材料在传感、信息等领域的低碳化功能应用。

【主要研究成果】：

近三年来围绕材料绿色制造及绿色材料的设计与应用，开展创新性研究，在SCI刊物发表学术论文15余篇。通过低碳环保的加工技术制备高性能、可持续的功能材料与器件。主要成果涵盖以下几个方面：

1. 绿色制造工艺开发：创新性地采用激光直写碳化技术，在聚酰亚胺等基底上直接制备功能性碳材料图案（Yanbo Yao,* Carbon, 2026, https://doi.org/10.1016/j.carbon.2026.121275；Yanbo Yao,* RSC Adv., 2025, 15, 18548–18558.）。该工艺无需传统光刻或模板，具有加工灵活、步骤简化、材料利用率高的特点，是一种典型的增材制造与减材工艺相结合的绿色制造方法，成功用于制备高灵敏度、低温度系数的应变传感器。

2. 环境驱动的绿色能源材料：针对环境能量收集，开发了新型水凝胶基湿气发电器件（Yanbo Yao, Sensors & Actuators: A. Physical 2026, 397, 117284；Yanbo Yao, Sensors & Actuators: A. Physical 2026, 397, 117284）。通过设计核鞘结构活性层，优化凝胶老化与电极腐蚀问题，实现了对环境中水蒸气的有效能量转换，为自供能可穿戴传感器提供了绿色、可持续的电源解决方案。

3. 生物基与环保功能材料：深入研究了明胶甲基丙烯酰胺（GelMA）等生物高分子材料在环境湿度下的力学与玻璃化转变行为（Yanbo Yao,* Macromolecules, 2025, 58, 3924–3936.），为其在柔性电子、组织工程等领域的绿色应用奠定基础。同时，基于交联聚乙烯亚胺/单宁酸及多孔碳电极，开发了高性能柔性湿度传感器（Yanbo Yao,* Sensors & Actuators: B. Chemical, 2023, 393, 134194.），展现了生物友好材料在传感领域的潜力。

4. 面向新能源与安全的绿色材料：在新能源材料方面，通过溶剂调控、喷墨打印等策略优化铜锌锡硫硒（CZTSSe）薄膜太阳能电池吸收层的微观结构，显著提升光电转换效率（Sijie Ge, J. Mater. Chem. C, 2025, 13, 6338；Sijie Ge, ACS Mater. Lett., 2023, 5, 1767；Sijie Ge, Solar RRL, 2021, 5, 2100598.），推进了低成本、环境友好型光伏技术的发展。在材料安全领域，构建了可膨胀氧化石墨烯/层状双氢氧化物协同阻燃体系，用于制备轻质、阻燃、抗压的聚乙烯醇气凝胶（Xiansheng Hong, Journal of Colloid And Interface Science 2023, 650, 686-700；Xiansheng Hong, Polymer Composites. 2023;1–12；Xiansheng Hong, Polymer vol.193，2020，122332.）提升了高分子复合材料的防火安全性与可持续性。

【负责人及其简介】：

姚艳波（1987.09），女，教授，硕士生导师，厦门大学博士、苏州大学博士后，美国弗罗里达州立大学联合培养博士研究生，2023年9月就职本单位前为苏州大学材料与化学化工学部副研究员。现任苏州大学、福建农林大学联合培养硕士生导师，材料与包装工程学院材料科学与工程专业带头人。

主要从事高分子纳米复合基的功能材料和器件的科研与产品化应用研究。共计发表32篇SCI论文，其中以第一作者或通讯作者论文发表18篇SCI论文，并获批1项美国发明专利和14项中国发明专利。主持国家自然科学基金青年项目、省部级前沿创新项目、福建省自然科学基金面上项目、中国博士后科学基金面上项目、中央高校基本科研业务费专项资金等项目。2024年入选福州市高层次D类引进人才。

开展以应用为导向的开发工作，培育系列的高值知识产权，持续开展产学研合作，为企业提供技术支撑。深入推进产教融合，获2020年苏州高新区科技创业领军人才荣誉称号。主导开发的“碳纤维复合材料助行器”和“芯片制造用等离子体指示标签”等产品突破外国技术垄断，实现了具有全国产化知识产权的量产技术。作为技术主要负责人，参与“大尺寸FCBGA热力结构分析方法和仿真模型”“基于有限元分析的2.5D和FO(ED)芯片级封装中的热翘曲行为研究、回流焊瞬态温度场模拟及其磁性载具设计仿真”“快速响应电子体温计的工艺开发”等项目，为半导体芯片封装的核心工艺提供技术支撑。

【其他成员及其简介】：

（1）马颖菲（1991.09），女，中国化学会会员，理学博士，副教授。研究方向聚焦纳米电分析化学与电催化领域，涵盖单颗粒测量、电化学机制、离子传输量化等相关研究，福建省高层次C类引进人才。主持在研福建省自然科学基金项目 1 项；在 Advanced Materials、Nano Research、Analytical Chemistry、Chemical Science 等国内外知名期刊发表学术论文 10 篇，研究内容涉及碳纳米管扫描电化学显微镜应用、纳米孔中不对称离子传输量化、WS₂莫尔超晶格负载金属基催化剂制氢等，研究兼具基础理论与应用探索价值。

（2）洪贤晟（1994.11），男，福建晋江人，中共党员，工学博士，讲师，主要从事橡塑发泡材料及生物可降解材料的功能化改性等领域的科研和成果工业化应用研究，福州市高层次D类引进人才。在Journal of Colloid And Interface Science、Polymer、Polymer Composites、Irons、中国塑料等国内外期刊上发表7篇学术论文，其中以第一作者或通讯作者论文被SCI收录3篇。获国家发明专利授权8件。参与福建省科技重大专项专题项目研究2项、战略性新兴产业科技重大项目1项。

（3）葛思洁（1995.10），女，讲师，硕士生导师，主要从事光伏太阳能技术研究，福州市高层次D类人才荣誉称号。以第一作者发表4篇SCI一区论文，部分论文已经被国内外同行引用，累计他引两百余次。获国家发明专利授权2件。主持福建省自然基金青年项目1项、福建省中青年教师教研科研项目1项。