西安交通大学材料学院王红洁

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王红洁，女，1968年9月生，西安交通大学教授、博士生导师，安徽明光人。主要从事先进陶瓷及复合材料、多孔材料、透波材料、梯度材料、陶瓷/金属焊接等方面的研究工作。


姓      名：        王红洁
职      称：        教授
所在院系：        材料学系新材料室
联系电话：        82667942
个人主页：        http://gr.xjtu.edu.cn/web/hjwang
E-MAIL：        hjwang@mail.xjtu.edu.cn
专业方向：        先进陶瓷及其复合材料、碳／陶梯度材料等。
个人详情
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研究领域或方向
先进陶瓷、多孔陶瓷（含功能陶瓷）、陶瓷基复合材料、碳陶梯度材料

工作简历
1991年四川大学本科毕业，1996年西安交通大学博士毕业，教授、博士生导师，材料学院材料学系副主任。2005年入选教育部 “新世纪优秀人才培养计划”。 2001.8-2001.11在日本大阪大学、2009-2010在美国密西根大学，国家公派访问学者。中国材料研究学会环境材料分会理事，陕西省机械工程学会粉末冶金分会理事。主要研究方向为先进陶瓷及其复合材料、碳／陶梯度材料等。

科研项目
先后主持国家自然科学基金、国家“863”项目、教育部 “新世纪优秀人才培养计划”项目、陕西省科技攻关计划等多项，先后参加多孔透波材料、陶瓷金属焊接军工预研项目、国家自然科学基金、“九五”国家重点攻关等项目。

学术及科研成果
已在国内外期刊上发表研究论文70余篇（SCI近50篇），申请发明专利8项，其中授权6项，鉴定成果五项，获得陕西高校科技二等奖一项，参编教材2本。2005年入选教育部“新世纪优秀人才培养计划”，2008年获“王宽诚育才奖”、陕西省高教系统“五一巾帼标兵”称号。

nanchengshi

自1931年氧化硅气凝胶问世以来，陶瓷气凝胶就以其低密度、高气孔率、大的比表面积、优异的抗氧化性能和热稳定性，在高温隔热、催化剂载体、过滤和轻质结构材料等领域展现出广泛的应用前景。但是，传统的陶瓷气凝胶基本都是由氧化物纳米颗粒构成，其实际应用往往受限于陶瓷材料的脆性和高温下的体积收缩（氧化硅气凝胶的尺寸稳定温度在600oC以下）。而陶瓷材料的脆性是由于其强的结合引起的，若想改善其力学性能，必须从材料的微观结构上下功夫。

针对上述问题，西安交通大学材料学院王红洁教授课题组采用化学气相沉积的方法，利用碳化硅陶瓷纳米线的原位生长及自组装，构筑了一种超轻、可压缩回复、耐高温的陶瓷气凝胶。其密度仅为5 mg/cm3，气孔率高达99.8%，最大可回复压缩应变量超过70%，具有优异的隔热（0.026 W/mK）、耐火、抗氧化（空气中可耐受2小时900oC的高温）和耐高温（惰性气氛中可耐受2小时1500oC的高温）性能。同时，该气凝胶还表现出了良好的有机溶剂选择性吸附能力，吸附量达到130-237g g-1，在污水处理和环境治理方面也有潜在应用价值。

该研究成果近日以“Ultralight, Recoverable, and High Temperature Resistant SiC Nanowire Aerogel”为题，在线发表于国际期刊ACS Nano（影响因子：13.942）。博士生苏磊为论文第一作者，王红洁教授为论文通讯作者，西安交大为唯一作者单位和通讯作者单位。

rongshuxia

颗粒物（PM）是最严重的大气污染物之一，将高效的空气过滤器应用于颗粒物的源头，是减少污染的有效途径，其中，高质量过滤材料是保证高效过滤的关键。然而，常规过滤材料大多利用气孔对颗粒物进行拦截，在高速气流作用下，存在压降大、过滤效率低、稳定性差、服役寿命短等问题。
       为此，西安交通大学王红洁教授团队在课题组前期高性能陶瓷气凝胶研究基础上，通过类化学气相沉积的方法，设计并制备了一种超轻（2.69 mgcm−3）、且具有定向孔结构的Si3N4纳米纤维泡沫，特殊的微观结构使其具有良好的弹性回复性能和高温结构稳定性。高孔隙率和定向排列的纳米纤维微结构，使其对固体颗粒物的过滤机制由传统的多孔拦截改变为“滑移效应”，在提高过滤效率的同时，也有效降低了压降。在高温（1000°C）、高速气流（8.72ms-1）条件下，对PM2.5的过滤效率高达99.97%，压降仅为340pa（大气压力的0.33%）。这种定向多孔微结构为高效空气过滤材料的设计和制备提供了新的视角。

        近日，上述研究成果以“Stretchable and Compressible Si3N4 Nanofiber Sponge with Aligned Microstructure for Highly Efficient Particulate Matter Filtration under High-velocity Airflow”为题在国际知名期刊Small在线发表。西安交通大学材料学院博士生李明主为论文第一作者，苏磊助理教授和王红洁教授为共同通讯作者。此外，课题组研究生万鹏飞、张子钧同学共同参与了相关工作。该项目得到国家自然科学基金、陕西省科技创新团队支持计划项目的资助。
        论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202100556