《科技日报》：让液晶显示快速响应

　　让液晶显示快速响应

　　——武汉工业学院系列报道之九

　　刘敬之 聂天保 王春生

　　《科技日报》  （2012年10月11日）

　　武汉工业学院在化学与化工方面有着丰硕成果，该校教授张智勇，常年从事有机光电子材料和精细有机合成研究，先后承担了国家863计划2项、国家自然基金2项等共21项国家和省级科研项目，还承担了19项横向项目，已申请专利14项，获得授权7项，发表的67篇学术论文中，有21篇被SCI收录，多次获得省部级科技进步奖。

　　近日，我们采访了张智勇。

　　据张智勇介绍，近三十年来，有机光电子材料发展迅速，液晶材料是平板显示领域的基本材料，广泛应用于全球信息显示技术领域，液晶显示器的液晶材料的发展尤其迅速。我国"九五"、到"十二五"期间，均将光电信息显示及其材料列入国家重点高技术发展计划。

　　早在1992年，张智勇便在清华大学应用化学研究所从事液晶材料研究长达6年，后又到石家庄实力克液晶材料有限公司任副总工继续从事科研，期间连续承担并完成了我国第一个、第二个液晶材料863项目"显示用多稳态液晶材料的研究与开发"、"视频显示用新型TFT液晶材料及其驱动技术研究"，为我国液晶材料产业化发展做了大量工作，共获得专利8项。

　　2005年来到武汉工业学院后，他组建光电子材料研究小组，先后与中科院长春光机物理研究所、江苏和成化学材料公司、广东工业大学等合作进行了低黏度、快速响应液晶材料合成与性能研究，开发出10多个系列新型二氟亚甲氧基桥键的三环和二环棒状液晶化合物，其黏度和熔点都很低，低温光电性能非常优异，是一类潜力巨大的液晶化合物。可用其作为液晶材料混合的溶剂，实现-30℃正常显示，普通液晶材料在这个温度根本无法显示。

　　他研究开发出10多类新型高双折射率、低粘度的二氟乙烯基含氟苯乙炔类液晶化合物及其液晶材料，应用这类液晶材料可使液晶响应速度突破1.0毫秒大关，这为解决液晶视频显示拖尾、低温响应速度慢等缺点奠定基础。

　　香蕉型液晶是近年出现且引起人们广泛关注的一种新型非线性分子结构液晶材料，有可能成为新一代显示器件和光电调制器件的液晶材料。但该材料目前的熔点和液晶相态转化温度大都在150℃以上，严重阻碍了双轴液晶的研究、应用和发展。张智勇小组近两年研究开发出多种低熔点的新型二氟亚甲氧基类香蕉型液晶化合物，具有较低的液晶相转变温度，较宽的向列相液晶温度范围，大大推动了双轴液晶性能研究和应用发展的进程。

　　吸声材料是张智勇小组的另一个研究方向。噪声污染是当今世界性问题。目前所用的吸声材料主要是以无机复合物为主的物理结构材料，又重又大，低频吸声效果不理想，使用不便。

　　2009年，张智勇小组开始研究吸声材料，他们发现导电大分子材料能将声波转化为电磁能、振动能和热能而消耗掉，他们开发出一类新型导电型高分子聚合物薄膜吸声材料，像纸一样轻薄，在0-1000赫兹的低频吸声系数达到0.6；在0-4000赫兹波频范围的平均吸声系数0.65，最高吸声系数可达0.95，具有很好的吸声效果；是一种高效、节能的吸声新材料。

　　该项目已经通过鉴定，专家们认为属国内首创，申报了4项国家发明专利，已获得授权2项。现正与武汉一企业合作，并按工程性能要求进行改良，以使在工程领域试用。

　　张智勇小组在精细有机化工产品的绿色生产工艺上也做了不少研究。甲基磺酸是一种重要的化工原料，因其在电镀、清洗领域的独特优势，是医药、农药和精细化工制品中的主要原料，市场需求巨大。目前国内主要是用二甲二硫醚或甲硫醇为主要原材料，经过氯气氧化、水解得到甲基磺酸。生产过程存在严重污染。2008年，张智勇小组与浙江衢州市中科精细化工有限公司合作，利用该公司回收的氯化氢来生产甲基磺酸，既减少了环境污染又节约了成本，成为国内首个甲磺酸的绿色生产工艺。并建立了千吨级的甲基磺酸绿色生产基地，每年可帮助企业节省成本900万元，该项目已通过鉴定并申请2项国家专利。据张教授说，下一步准备用天然气生产甲基磺酸，目前正与企业合作进行研究。

　　据张智勇介绍，异佛尔酮是一种重要的高沸点溶剂，也是重要的化工中间体，我国每年需进口5万吨左右。国内异佛尔酮生产主要是酮缩合法，不利于环保和安全。张智勇小组采用静态混合连续反应器，通过复合碱催化剂，增加辅助催化剂，降低反应温度，并采用闪蒸和快蒸方法，减少了高沸物产生，提高了丙酮单次转化率和反应选择性，使异佛尔酮总产率达到80%，纯度达到99.5%。降低了生产成本，提高了产品质量；催化剂回收套用，零排放，无污染环境。目前他们正与企业合作，进行年产万吨的生产基地建设。