朱世平

男， 香港中文大学（深圳）， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1978.10-1982.7浙江大学化工系 工学学士
1982.8-1985.12浙江大学助教及研究工程师
1986.1-1991.4麦克马斯特大学化工系博士生及助教 工学博士
1991.5-1994.6麦克马斯特大学聚合反应工程研究所博士后
1994.7-1998.6 加拿大麦克马斯特大学助理教授
1998.7-2001.6 加拿大麦克马斯特大学副教授
2001.7-2017.6 加拿大麦克马斯特大学化工系教授
2009.7-2014.6 加拿大麦克马斯特大学系主任
2017.7-今 香港中文大学（深圳）副校长/教授
2021.2-今 深圳先进高分子材料研究院创院院长

研究领域和兴趣

高分子化工、聚合反应工程

主要业绩

朱世平是高分子化工专家，专长聚合反应工程，该领域由化学反应工程、高分子化学等学科交叉而成，是高分子材料走出实验室、走上工业化的必经之路。朱世平长期致力于这一交叉学科的基础科学与工程应用研究，做出了诸多开创性工作。
主要业绩和科研成就概述如下：
一、茂金属聚烯烃
就高分子材料类别而言，聚烯烃占高分子产量的半壁江山，朱世平率先开展了溶液法茂金属催化烯烃聚合反应工程的研究，为高端通用高分子材料行业的发展做出了贡献。
1. 长支链茂金属聚烯烃产品研究。搭建了全球高校首套用于茂金属催化烯烃溶液聚合的高温高压连续搅拌反应釜系统，围绕链结构与材料加工性能的构效关系这一核心科学问题，首次建立长支链聚合反应动力学模型，开发了一系列加工性能优越的长支链聚乙烯，并揭示长支链结构与剪切变稀的量化关系，为高性能长支链茂金属聚烯烃系列产品设计与生产提供了科学依据。
2. 聚烯烃长支链结构表征方法。提出了多检测高温凝胶渗透色谱、核磁共振、流变结合表征长支链聚烯烃的“三合一”方法，该方法已成为长支链聚合物结构分析表征的经典。
3. 聚烯烃链段微结构的精密调控技术。首创基于聚合反应动力学的聚烯烃链段微结构精密调控的新方法；开发了多种拓扑结构的聚乙烯及官能化液态聚烯烃，建立了其结构与性能的构效关系，为拓扑聚烯烃产品的商业化生产与应用提供了科学依据，部分技术国内外公司得到应用。
二、聚合过程建模
聚合物产品性能不仅取决于化学配方，更取决于生产工艺过程。朱世平是“聚合物数字化生产”倡导者之一，是理论建模与工业生产有机结合引领者，为国内外聚合物生产企业做出过许多实质性的贡献。
1. 提出聚合过程建模新理论。早期Flory（诺贝尔化学奖1974）等人的理论采用概率统计方法，假设链结构随时随机形成，与实际情况有较大偏差。朱世平采用动力学方法，赋予聚合过程“记忆力”，揭示了链结构的不均匀性，更为精准地预测分子量及组成分布等决定聚合物性能的关键参数，并引入交联密度分布对Flory凝胶理论作了进一步完善。
2. 首创链结构数字化定制技术。基于聚合动力学过程建模，结合工业生产大数据，提出计算机程序控制单体半连续进料策略，精确调控聚合物复杂链结构，实现数字化定制生产，该方法已成为高分子产品高端化的关键技术之一，并实现了工业应用。
三、可控自由基聚合（CRP）
就高分子材料合成机理而言，半数以上由自由基聚合制备得到，但传统自由基聚合难以控制分子量分布与组成分布。CRP技术可以实现聚合物链结构的精确定制，从而实现高分子材料的高端化。朱世平在国际上率先开启CRP的聚合反应工程研究，尤其在原子转移自由基聚合（ATRP）的聚合原理和工程化研究方面，取得了具有国际影响力的成果。
1. 首次发现ATRP过程中的自由基。ATRP发明后，由于找不到自由基，其机理一直受到质疑。朱世平通过巧妙设计凝胶体系使自由基活动受限而浓度提高，首次发现了这一被认为是“遗失的珠宝”的自由基，给该聚合机理提供了直接证据，为ATRP的快速发展奠定了化学原理基础。
2. 解决ATRP工业化进程中的关键问题。降低催化剂用量：通过催化剂负载实验证实一个中心可调控成百上千条链，将ATRP体系中催化剂用量从1%降至几十个ppm，解决了工程化中催化剂用量高的难题；催化剂回收：攻克了ATRP聚合产物与催化剂分离的难题，开发出可回收再利用的催化剂负载系统；反应器设计：搭建了首个ATRP微型连续聚合反应器，引领了该领域新的研究方向。
四、功能聚合物产品研发
从分子链结构设计出发，运用产品工程的理念，以聚合产物多层次结构精确“剪裁”与柔性可控为手段，以材料多功能化、智能化为目标，在多个领域不断开拓创新。
1、首创利用表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）对生物材料进行化学改性的方法，极大地降低了蛋白质吸附。
2、发明了二氧化碳响应的可逆凝聚与再分散聚合物胶乳，为胶乳运输与保存提供了经济有效的解决思路。
3、发明了氧气响应聚合物体系，开辟了气体响应聚合物领域的研究新方向。
朱世平是加拿大化学联合会（化学、化工、化技）会士FCIC；加拿大工程联合会（包括14个工程学会，又译“加拿大工程研究院”）会士FEIC；英国皇家化学会会士FRSC；美国工程师学会会士FAIChE。

代表成果

1.朱世平，朱贺，陈聪聪；MOF-聚合物复合材料、其制备方法及应用；2019；201910583685.X； 2020； ZL 201910583685X
2. 朱世平，张长庚，石磊，张祺；介电弹性体前驱液及其制备方法和应用、介电弹性体复合材料、柔性器件、发光器件；2020；202010163954.X；2021；ZL 202010163954X
3. 朱世平，向阳，石磊，张祺；力致变色材料及其制备方法和应用；2020；202010241589.X；2021；ZL 202010241589X
4. 朱世平，刘伟峰，张凯伦，王果；液体共聚烯烃、制备方法及用途；2019；201910397303.4；2021；ZL 201910397303.4
5. 朱世平，黄帅帅，张祺，明小庆；胶粘剂及其制备方法和胶带；2020；202011373841.9；2022；ZL 202011373841.9
6. Wang, W.-J., Yan, D., Zhu, S., and Hamielec, A. E; Kinetics of long chain branching in continuous solution polymerization of ethylene using constrained geometry metallocene；Macromolecules; 3；1998; 10.1021/ma980914u
7. Yan, D., Wang, W.-J., and Zhu, S.; Effect of long chain branching on rheological properties of metallocene polyethylene; Polymer; 3; 1999; 10.1016/S0032-3861(98)00318-8
8. Liu, W., Guo, S., Fan, H., Wang, W., Li, B. G., and Zhu, S.; Synthesis of ethylene/1-octene copolymers with controlled block structures by semibatch living copolymerization; AIChE Journal; 6; 2013; 10.1002/aic.14204
9. Ye, Z. and Zhu, S.; Newtonian flow behavior of hyperbranched high-molecular-weight polyethylenes produced with a Pd-diimine catalyst and its dependence on chain topology; Macromolecules; 2; 2003; 10.1021/ma0340053
10. Zhu, S., Tian, Y., Hamielec, A., and Eaton, D.; Radical trapping and termination in free-radical polymerization of methyl methacrylate; Macromolecules; 1; 1990; 0024-9297/90/2223-1144$02.50/0

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