一、个人简介
钮德宇，博士，现为江南大学校聘副教授。2013-2023 年于江南大学获得本科和博士学位，师从马丕明教授；2023-2024年在新加坡国立大学He Chaobin课题组进行访学研究；2024年入职江南大学。主要围绕绿色环保高分子的结晶与聚集态结构调控、定构加工与高性能化开展系列应用基础研究，以第一作者在 Macromolecules（4 篇）和Polymer（2 篇）等高分子材料领域权威期刊发表 SCI 学术论文10余篇，获授权中国发明专利6件，主持国家自然科学青年基金、江苏省自然科学青年基金各1项。
二、论文基本信息
论文题目：聚乙醇酸拉伸薄膜的凝聚态结构与性能研究
作 者：钮德宇
指导教师：马丕明 教授
学 院：化学与材料工程学院
学 科：化学工程与技术
三、论文研究价值
发展以聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）为代表的生物聚酯是治理塑料污染，实现绿水青山、低碳环保国家重大发展战略的有力举措，但生物聚酯特殊凝聚结构导致的韧性低、耐久性差等关键问题严重限制了这些材料的规模化应用和发展。本论文采用单轴、双轴固相拉伸的加工方法，结合晶型、链运动能力调控、共混、原位增容等多种策略协同提高PGA基薄膜的综合性能，并系统研究了其凝聚态结构与性能演变，阐明了微观结构对宏观性能的调控机理，加深了对PGA基薄膜“加工工艺-结构-性能”之间构效关系的认识和理解。
四、论文主要贡献及创新点
1. 首次发现PGA的β型晶型以及β-α晶型转变行为。多晶型行为一直是半结晶聚合物迷人的特性之一，但自1968年发现PGA-α晶以来，尚未见报道PGA存在其他晶型。本文首次发现了PGA拉伸薄膜中的新型亚稳态β晶，初步建立了其晶体结构模型，并确定了多场协同作用下PGA的α和β型晶体的形成以及β-α晶型转变的临界条件，实现PGA多晶型的可控构筑和转变。
2. 揭示了链运动能力对PGA拉伸薄膜结构与性能的重要作用。目前多数通过固相拉伸工艺的改性研究都聚焦于拉伸倍率对薄膜性能的影响，本文提出基于具有温度依赖性的链运动能力调控PGA薄膜结构与性能的方法，通过改变固相拉伸过程中取向、松弛和结晶三种结构变化的竞争优势，在很小的温度范围内有效调控了PGA薄膜的力学强度和延展性。
3. 建立了高性能PGA基薄膜的加工技术方法。针对现有改性方法难以同时提高PGA多方面性能的不足，本文提出结合固相拉伸、共混、原位增容等多种方法协同改性的加工技术路线，实现了PGA薄膜强度、韧性、抗水解性和阻隔性能的综合提高，并系统分析了加工过程中结构与性能的演变规律及其内在机理，为高性能PGA薄膜产品的开发和应用提供了理论指导和技术支撑。
五、代表性科研成果
1. Niu D, Wang H, Liu B, et al. Crystal structure of poly(glycolic Acid) β form. Macromolecules, 2023, 56, 8767. 化学1区TOP, 自然指数期刊
2. Niu D, Wang H, Ma Ye, et al. A β-form crystal modification of poly(glycolic acid): Formation, stabilization, and β−α transition. Macromolecules, 2023, 56, 6316. 化学1区TOP, 自然指数期刊
3. Niu D, Xu P, Liu B, et al. Toward high strength, ductility and barrier performance for poly (glycolic acid)/poly (butylene adipate-co-terephthalate) green films through reactive compatibilization and biaxial drawing. Macromolecules, 2023, 56, 8236. 化学1区TOP, 自然指数期刊
4. Niu D, Xu P, Li J, et al. Drawing temperature-dependent mechanical properties of poly(glycolic acid)/poly(butylene adipate- co -terephthalate) films. Macromolecules, 2022, 55, 10543. 化学1区TOP, 自然指数期刊
5. Niu D, Li J, Xu P, et al. High-performance and durable fibrous poly(glycolic acid)/poly(butylene adipate-co-terephthalate) blends by reactive compatibilization and solid-state drawing. Polymer Degradation and Stability, 2023, 210, 110293. 化学1区TOP
6. 一种可再生的高阻隔聚酯包装材料及其制备方法，发明专利，ZL202110404194.1
7. 一种强韧性聚酯复合材料及其制备方法，发明专利，ZL202110404248.4
六、个人感悟
“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海”，科研工作需要长期的坚持和积累，厚积才能薄发。
"见微知著，睹始知终"，科研中既要对实验结果有所预期，更要培养敏锐的观察力，善于从实验的"意外"中发现新现象、新规律。
七、导师寄语
学术研究是一场漫长的修行，未来无论走向何方，愿你始终秉持“笃学尚行”的江南品格，坚持科学精神，保持探索热情，为科技强国与民族复兴贡献一份力量！
