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刘呈坤


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姓名:刘呈坤

职称:教授

办公电话:029-82330153

电子邮件:fzlck@126.comliuchengkun@xpu.edu.cn

◆ 研究方向

主要研究方向为纳米纤维制备过程机理、纳米纤维批量化、功能/智能纳米纤维以及特殊结构纳米纤维集合体在过滤、储能、传感和生物医用等领域的应用。

主要研究内容

1. 聚丙烯腈基和木质素/伴纺聚合物基纳米碳纤维制备性能研究与应用

基于静电纺定向排列聚丙烯腈纳米纤维束,以及木质素/伴纺聚合物复合纳米纤维网,研究预处理、预氧化碳化、活化和表面修饰等工艺对纳米碳纤维结构和形貌的影响,制备得到的纳米碳纤维束和纤维网综合性能良好,具有较好的柔性、高导电性、高比表面积等特性,可在超级电容器电极材料、高温吸附材料催化剂载体等方面得到广泛应用。

2. 批量化制备纳米纤维静电纺丝装置和纺丝过程机理研究

利用常规纺织纱线,以及锥形凸起辊筒等作为喷丝件,通过浸液、带液、多泰勒锥形成并进入电场纺丝等步骤,使得大量射流产生,研究不同结构以及不同材质的喷丝件对纤维品质和产量的影响。装置解决了针头静电纺丝的堵塞问题,并且可保证长时间持续生产。制备的大面积均匀纳米纤维网可以为纳米纤维的规模化利用打下坚实的基础。

3. 特殊结构纳米纤维集合体构筑及其多领域应用研究

通过对纺丝溶液组分、喷丝头结构、电纺和电喷的组合、纺丝环境电场分布纤维收集装置和后处理等材料、结构和工艺的调控手段,制备一维纳米纤维包覆纱、二维均匀纳米纤维网和三维蓬松纳米纤维等特殊结构纳米纤维集合体,并赋予其功能和智能的特性,研究稳定形成特殊结构体的纺丝过程机理,并将特殊结构纳米纤维集合体构造成各类器件,或和传统纺织加工手段相结合,寻求在空气/水过滤、传感器、生物医用和功能性纺织品等领域的应用。

◆ 基本情况

刘呈坤,男,山东省邹城市人,1981年7月生,教授,博士生导师,工学博士博士后。2017.09-2018.08在英国曼彻斯特大学作访问学者,2018.11-2018.12在美国明尼苏达大学进修。现任世界杯指定官方网党委委员、副院长,功能微纳纺织材料陕西省高校工程研究中心主任。系陕西省青年科技新星、陕西省高等学校首批创新创业教育改革试点学院建设项目负责人和西安工程大学青年学术骨干。

长期从事纺织材料与纺织品设计、纳米纤维材料制备及功能性制品开发等领域的教学和科研工作。主持国家自然科学基金青年科学基金项目、陕西省创新能力支撑计划-科技资源开放共享平台项目陕西省创新人才推进计划-青年科技新星项目、陕西省工业和信息化厅下达招标项目、山东省博士后创新项目专项资金一等资助项目及陕西省教育厅重点实验室项目等纵横向科研项目10余项。发表论文50余篇,其中SCI/EI收录23篇,教研论文2篇。授权国家发明专利12其中转让4件。曾获中国纺织工业联合会技术发明奖二等奖1项、陕西省科学技术奖三等奖1项、陕西高等学校科学技术奖二等奖2项,以及《纺织学报》优秀论文奖、18届陈维稷优秀论文奖、姚穆院士奖学基金一等奖等多个奖项。

曾获中国纺织工业联合会“纺织之光”教师奖、中国纺织工程学会纺织优秀硕士学位论文指导教师、西安工程大学优秀硕士论文指导教师、西安工程大学优秀共产党员、西安工程大学优秀教师、西安工程大学优秀班主任和西安工程大学优秀处级领导干部等多项荣誉称号。作为副主编出版教材1部。为本科生主讲《纺织材料学》和《纺织新技术与新设备(双语)》等课程。曾指导学生参加两届“挑战杯”陕西省大学生课外学术科技作品竞赛,均获二等奖;指导学生参加第八届全国大学生纱线设计大赛,获二等奖;指导学生参加第四届“互联网+”大学生创新创业大赛,获省级银奖

社会兼职

1. 教育部高等学校纺织类专业教学指导委员会纤维材料分委员会委员兼副秘书长

2. 中国纺织工程学会第二十六届理事会青年工作委员会副主任

3. 陕西省青年联合会委员

4. 中国纺织工程学会科学传播专家

5. 《纺织学报》青年编委会委员

6. 《西安工程大学学报》青年编委会委员

◆ 学术和教研情况

1、近年承担科研项目

(1)国家自然科学基金青年科学基金项目,51503168,静电纺定向聚丙烯腈纳米纤维的定向调控及其碳化过程机理,2016/01-2018/12,主持。

(2)陕西省工业和信息化厅下达招标项目,SZ2021-ZC/SF-247F,陕西省纺织行业“十四五”规划,2021/09-2021/12,主持。

(3)陕西省创新能力支撑计划-科技资源开放共享平台项目,2020-PT-043纺织纤维材料及制品检验检测平台2020/01-2022/12主持。

(4)陕西省创新人才推进计划-青年科技新星项目,2017KJXX-23,批量化制备静电纺纳米纤维网及纳米纤维包覆纱的实验和机理研究,2017/01-2019/12,主持。

(5)山东省博士后创新项目专项资金一等资助项目,201504,静电纺纳米纤维定向化理论与试验研究及相关机理分析,主持。

(6)陕西省教育厅重点实验室科研计划项目,13JS035,聚丙烯腈基静电纺纳米碳纤维网的制备和过程机理研究,2013/07-2015/07,主持。

(7)企业横向项目,2021KJ-173,家纺产品用抗菌防螨纳米纤维絮片的研究及产业化开发,2021/06-2024/06,主持。

(8)企业横向项目,2019KJ-154,高效低阻三维立体结构纳米纤维复合过滤材料的制备和应用开发研究,2019/07-2022/07,主持。

(9)企业横向项目,2019KJ-209,腈纶纤维新产品开发与仿真研究-腈纶研究院建设,2019/08-2022/12,主持。

(10)企业横向项目,2021KJ-179,一种一体化小口径人工血管支架的制备方法(专利转让),2021/06-2023/06,主持。

(11)企业横向项目,2021KJ-184,一种制备椎间盘纤维环的静电纺丝装置及其方法(专利转让),2021/06-2023/06,主持。

(12)企业横向项目,2019KJ-289,一种静电纺纳米纤维纱装置及纳米纤维纱的制备方法(专利转让),2019/09-2020/12,主持。

(13)企业横向项目,2011KJ-126,一种静电纺纳米纤维纱线系统及纳米纤维纱线的制备方法(专利许可),2010/06-2011/06,第二完成人。

2、近年承担和参与教研项目

(1)陕西高等世界杯指定官方网改革研究项目-重点攻关项目,21BG033,基于特色发展内涵发展高质量发展的地方院校一流专业建设路径的研究与实践,2021/12-2024/12,主要参加人(2/5)。

(2)陕西省虚拟教研室首批试点建设项目,202127,中西部纺织工程专业虚拟教研室,2021,主要参加人(排名第二)。

(3)陕西高等世界杯指定官方网改革研究项目重点项目,2019131,以“互联网+纺织”竞赛提升学生三创能力培养的实践育人模式研究,2019/12-2022/12,主要参加人(3/5)。

(4)陕西高等世界杯指定官方网改革研究项目重点项目,2019437,纺织类非遗文化融入轻化工程专业教学的探索研究,2019/12-2022/12,主要参加人(3/5)。

(5)陕西省高等教育学会高等教育科学研究项目,XGH17107,基于“三主体三联合”模式的纺织特色创新创业人才培养体系的构建与实践,2017/12-2019/12,主持。

(6)陕西省创新创业教育改革试点学院建设项目,201620,世界杯指定官方网,2016/12-2019/12,主持。

(7)陕西省虚拟仿真实验教学一流课程,2021432,配棉工艺过程与抓棉工艺设计虚拟仿真实验,2021,主要参加人(4/5)。

3、近年科研和教学获奖

(1)基于定向纳米纤维的生物医用材料结构设计及产业化研究,中国纺织工业联合会技术发明奖,二等奖,2021,第一完成人。

(2)定向纳米纤维基生物医用材料的研发与应用,第八届“中国十大纺织科技”·新锐科技奖,2021,第一完成人。

(3)聚丙烯腈基静电纺纳米碳纤维的制备和过程机理研究,陕西高等学校科学技术奖,二等奖,2019,第一完成人。

(4)纺织品微波防护性能测试系统及评价方法的开发和应用,陕西省科学技术奖,三等奖,2021,主要完成人(7/10)。

(5)纺织品微波防护评价方法及应用研究,陕西高等学校科学技术奖,二等奖,2020,主要完成人(7/7)。

(6)纺织服装“一聚焦二融合三突出四平台”创新人才培养模式的探索与实践,“纺织之光”中国纺织工业联合会纺织高等世界杯指定官方网成果奖,特等奖,2021,主要完成人(5/11)。

(7)“双向三层次四阶梯式”纺织类专业应用型创新人才培养体系构建与实践,陕西省高等世界杯指定官方网成果奖,特等奖,2019,主要完成人(3/10)。

(8)提高大学生实践与创新能力的“一体多翼式”实践教学体系改革研究,陕西省高等世界杯指定官方网成果奖,二等奖,2019,主要完成人(2/7)。

(9)基于大工程纺织产业链“三层次三阶段”研究生创新能力培养体系构建与实践,陕西省高等世界杯指定官方网成果奖,二等奖,2019,主要完成人(5/10)。

4、近年发表学术和教研论文

(1)Hong Wu, Chengkun Liu*, Zhiwei Jiang, Zhi Yang, Xue Mao, Liang Wei, Runjun Sun. Electrospun flexible lignin/polyacrylonitrile-based carbon nanofiber and its application in electrode materials for supercapacitors. Textile Research Journal, 2021,DOI:10.1177/00405175211037191.(SCI收录)

(2)Chengkun Liu, Boyu Li, Xue Mao, Qing Zhang, Runjun Sun, R. Hugh Gong, Fenglei Zhou. Controllable Aligned Nanofiber Hybrid Yarns with Enhanced Bioproperties for Tissue Engineering. Macromolecular Materials and Engineering, Vol.304, 1900089, 1-10, 2019.(SCI收录)

(3)Boyu Li,Chengkun Liu*, Fenglei Zhou, Xue Mao, Runjun Sun. Preparation of electrospun core-sheath yarn with enhanced bioproperties for biomedical materials. Biotechnology Letters, Vol.40, No. 2, 279-284, 2018. (SCI收录)

(4)Haijun He,Chengkun Liu*, Kolos Molnar. A novel needleless electrospinning system using a moving conventional yarn as the spinneret. Fibers and Polymers, Vol. 19, No. 7, 1472-1478, 2018. (SCI收录)

(5)Chengkun Liu, Haijun He, Runjun Sun, Yan Feng, Qiushi Wang. Preparation of continuous nanofiber core-spun yarn by a novel covering method. Materials and Design, Vol. 112, 456-461, 2016. (SCI收录)

(6)Chengkun Liu, Yan Feng, Haijun He, Jing Zhang, Runjun Sun, Meiyu Chen. Effect of carbonization temperature on properties of aligned electrospun polyacrylonitrile carbon nanofibers. Materials and Design, Vol. 85, 483-486, 2015. (SCI收录)

(7)Chengkun Liu, Runjun Sun, Kan Lai, Meiyu Chen, Zhaohuan Zhang. Effect of temperature and holding time on preoxidation for aligned electrospun polyacrylonitrile nanofibers. Journal of Applied Polymer Science, Vol. 130, No. 2, 1158-1163, 2013. (SCI收录)

(8)Chengkun Liu, Kan Lai, Wei Liu, Mu Yao, Runjun Sun. Preparation of carbon nanofibres through electrospinning and thermal treatment. Polymer International, Vol. 58, No. 12, 1341-1349, 2009. (SCI收录)

(9)Chengkun Liu, Runjun Sun, Kan Lai, Chuiqing Sun, Yaowu Wang. Preparation of short submicron-fiber yarn by an annular collector through electrospinning. Materials Letters, Vol. 62, No. 29, 4467-4469, 2008. (SCI收录)

(10)阳智,刘呈坤*,吴红,毛雪. 木质素/聚丙烯腈基碳纤维的制备及其表征[J]. 纺织学报,第42卷,第7期,54-61页,2021.(EI收录)

(11)张庆刘呈坤*毛雪吴月霞江志威赵丽洪洁. 压电纳米发电机材料选用和结构设计研究进展[J]. 材料导报,第35卷,第11期,11067-11077页,2021.EI收录)

(12)吴红,刘呈坤*,阳智,毛雪,陈美玉.柔性ZrO2纳米纤维膜的制备及其应用研究现状. 纺织学报,第41卷,第7期,167-173页,2020.(EI收录)

(13)吴红,刘呈坤*,阳智,毛雪.木质素基碳纤维的制备及应用研究现状. 高分子材料科学与工程,第36卷,第2期,176-183页,2020.(EI收录)

(14)谭耀红,刘呈坤*,毛雪.压电式纳米发电机及其混合器件的研究进展. 材料工程,第47卷,第10期,10-21页,2019.(EI收录)

(15)谭耀红,刘呈坤*,毛雪.静电纺制备定向纳米纤维集合体的研究现状. 高分子材料科学与工程,第34卷,第11期,183-190页,2018.(EI收录)

(16)于群,刘呈坤*,李博昱,孙润军,陈美玉.静电纺功能性纳米纤维材料的发展现状. 高分子材料科学与工程,第34卷,第2期,173-179页,2018.(EI收录)

(17)刘呈坤,贺海军,孙润军,李博昱,于群.静电纺制备多孔纳米纤维材料的研究进展.纺织学报,第38卷,第3期,168-173页,2017.(EI收录)

(18)刘呈坤,贺海军,孙润军,于群,李博昱.纺丝工艺对静电纺纳米纤维包芯纱包覆性能的影响.高分子材料科学与工程,第32卷,第12期,82-86页,2016.(EI收录)

(19)刘呈坤,冯燕,孙润军,陈美玉.聚焦接收电极制备定向排列纳米纤维阵列.四川大学学报(工程科学版),第47卷,第4期,213-218页. 2015.(EI收录)

(20)刘呈坤,孙润军,陈美玉,来侃.针头探出距离对静电纺纤维沉积状态的影响.四川大学学报(工程科学版),第44卷,第2期,1-5页,2012.(EI收录)

(21)刘呈坤,来侃,孙润军,陈美玉.静电纺丝法制备定向排列微/纳米纤维及其机理研究.高分子材料科学与工程,第28卷,第6期,117-120页,2012.(EI收录)

(22)刘呈坤,孙润军,陈美玉,张昭环.静电纺定向排列微/纳米纤维束的湿热牵伸.高分子材料科学与工程,第27卷,第12期,94-97页,2011.(EI收录)

(23)Chengkun Liu, Meiyu Chen, Runjun Sun, Weihua Zhang, Zhaohuan Zhang, Mu Yao. Experimental investigation on the multiple jets from a single droplet by electrospinning. 2010 International Conference on Material and Manufacturing Technology, 365-369, 2010.09.17-19, oral. (EI收录)

(24)董 艳,刘呈坤*,孙润军,陈美玉,杨旋.静电纺纳米纤维束的吸水保水及芯吸性能.纺织学报,第36卷,第8期,11-15页,2015. (CSCD收录,通讯作者)

(25)刘呈坤,孙润军,郭西平,张克英,任燕. 基于纺织特色的创新创业教育改革试点学院建设举措与实践. 纺织服装教育,第33卷,第3期,186-188页,2018.(教研论文)

(26)刘呈坤,孙润军,谢光银,支超,罗璐. 纺织工程专业工程教育认证和新工科协同建设的思考. 纺织科技进展,第10期,62-64页,2018.(教研论文)

(27)刘呈坤,张庆. 医用防护服是怎么制成的?纺织科普博览,2020年2月10日.(科普文章)

5、近年授权发明专利

(1)刘呈坤吴红李博昱毛雪孙润军陈美玉一种一体化小口径人工血管支架的制备方法2020.12,中国,ZL 201810448418.7.

(2)刘呈坤阳智李博昱吴红毛雪孙润军一种制备椎间盘纤维环的静电纺丝装置及其方法2020.12,中国,ZL 201711390291.X.

(3)刘呈坤,于群,贺海军,孙润军,陈美玉.往复给液式无喷嘴静电纺丝装置及其制纳米纤维膜的方法,2018.9,中国,ZL 201610989957.2.

(4)刘呈坤,于群,贺海军,李博昱,孙润军.一种气压给液式静电纺丝装置及其制备纳米纤维网的方法,2018.4,中国,ZL 201610131017.X.

(5)刘呈坤,贺海军,李博昱,于群,孙润军.一种静电纺纳米纤维纱装置及纳米纤维纱的制备方法,2017.12,中国,ZL 201610130682.7.

(6)刘呈坤,贺海军,孙润军,陈美玉,来侃.旋转式双针头静电纺丝装置及其制备均匀纳米纤维膜方法,2017.3,中国,ZL 201510278590.9.

(7)刘呈坤,王秋实,贺海军,孙润军,陈美玉.喷气辅助多针头静电纺丝装置及其制备纳米纤维网的方法,2017.1,中国,ZL 201510278266.7.

(8)刘呈坤,张建春,来侃,孙润军,陈美玉,姚穆.利用静电纺丝工艺规模化制备纳米纤维的装置及制备方法,2015.1,中国,ZL 201210461888.X.

(9)刘呈坤,孙润军,来侃,姚穆,张昭环,张瑾.静电纺纳米丝束的碳化装置及纳米碳纤维的制备方法,2012.8,中国,ZL 201110054420.4.

(10)孙润军,刘呈坤,来侃,姚穆,张娓华,王耀武.连续式纳米纤维网的静电纺装置及纳米纤维网的制备方法,2011.4,中国,ZL 200910308667.7.

(11)孙润军,刘呈坤,来侃,王耀武,孙垂卿.多针V型槽滚筒式静电纺系统及纳米纤维束的制备方法,2010.11,中国,ZL 200810018266.3.

(12)孙润军,刘呈坤,来侃,王耀武,孙垂卿.一种静电纺纳米纤维纱线系统及纳米纤维纱线的制备方法,2010.6,中国,ZL 200810018267.8.

6教材和专著

(1)《纺织服装概论》,副主编,北京:中国纺织出版社有限公司,2020.09. (“十三五”普通高等教育本科部委级规划教材)

(2)全国大学生纱线设计大赛(十届(2009-2019)回顾),编写组成员,上海:东华大学出版社,2020.12.

7、其它各类奖励及荣誉

(1)2021.07  西安工程大学优秀共产党员

(2)2019.07 《纺织学报》2019年度优秀论文奖

(3)2017.10 18届陈维稷优秀论文奖

(4)2017.10 2017年度中国纺织工业联合会“纺织之光”教师奖

(5)2017.07 第十三届西安工程大学优秀硕士学位论文指导教师

(6)2017.01 西安工程大学优秀处级领导干部

(7)2016.12 西安工程大学本科教学审核评估先进个人

(8)2016.05 陕西省青年科技新星

(9)2015.12 2015年度西安工程大学青年学术骨干

(10)2013.09 西安工程大学优秀教师

(11)2012.12 2012年陕西省纺织工程学会学术年会论文一等奖

(12)2011.12 西安工程大学优秀班主任

(13)2011.10 2011年西安工程大学博士论坛优秀论文二等奖

(14)2011.04 姚穆院士奖学基金一等奖

(15)2009.12 西安交通大学优秀研究生

本课题组共招收培养硕士研究生19名,已毕业9名。毕业生中在江南大学、中原工学院和广东职业技术学院等高校任职3名,研究院所任职1名,在读博士1名。课题组研究方向多元,经费充足,欢迎优秀学生加盟。


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