化学与环境工程学院以服务安全生产和行业需求为根本，围绕学科发展方向开展前沿性、应用性的研究工作。在科技创新团队的引领下，以平台建设为支撑，积极调动教师科研工作的热情，营造团结宽松、进取向上的学术气氛，科技创新工作取得较好的成果。目前建设校级科技创新团队5个。

一、防火高分子材料创新团队

防火高分子材料创新团队在中央高校基本科研业务费资助（项目编号：3142013102）下于2013年初建立，2015年底初具规模，取得了阶段性研究成果。团队主要针对有机高分子材料的易燃特点进行阻燃防火改性，研制防火性能优异、力学性能损失少、节能环保的防火有机高分子材料，研究领域主要包括了天然纤维素材料、热固性树脂和热塑性塑料等材料的阻燃防火研究。团队建设期间主要研究成果如下：

1. 纤维素材料阻燃研究

主要为创新团队早期所做工作，制备了一系列新型高效阻燃剂（如UDF、MDF、GUP、PUDF、PMDF、UDFPB和MDFPB等），采用阻燃剂对纤维素基质材料如木材、棉纤维和麻纤维进行了阻燃处理。相关成果包括9篇科技论文：8篇SCI检索、1篇EI检索。

2. 环氧树脂阻燃研究

采用自制的阻燃剂AIFR-1、AIFR-2、PMUF、PMDF、Si-AIFR和M-AIFR应用于环氧树脂的阻燃处理，取得了较好的阻燃、抑烟效果。在AIFR－1和AIFR－2添加25％时，阻燃环氧树脂均能够达到UL94 V-0级，氧指数达到26.4%和27.0%。相关成果发表4篇SCI检索科技论文。

3. 不饱和聚酯树脂阻燃研究

设计合成了一种新型廉价高分子膨胀阻燃剂—二季戊四醇磷酸酯三聚氰胺甲醛树脂盐。应用于不饱和聚酯树脂中，获得阻燃型不饱和聚酯树脂，材料的弯曲强度无明显降低。相关成果发表2篇SCI检索科技论文。

4. 硬质聚氨酯泡沫阻燃研究

应用自制的大分子膨胀阻燃剂研制出兼具阻燃性能和机械性能良好的聚氨酯泡沫塑料，阻燃聚氨酯泡沫塑料的热稳定性良好，平均燃烧时间大大缩短，达到 B1 难燃材料标准。相关成果发表2篇SCI检索科技论文，授权发明专利2项。

5. 酚醛树脂泡沫塑料的增韧研究

团队采用多聚甲醛和苯酚为原料合成了酚醛树脂，并以此树脂制备酚醛泡沫保温材料，针对酚醛泡沫掉沫韧性不够易掉渣的缺陷，进行增韧改性研究，确定了合成酚醛树脂及数值发泡的最佳配方，研究出了的综合性能优良的增韧剂。相关成果发表1篇SCI检索科技论文，授权发明专利1项。

二、石墨烯安全复合材料创新团队

石墨烯安全复合材料创新团队于2017年初获批建设，由本校防火高分子创新团队部分成员和大同大学碳材料研究所部分成员结合二者前期研究优势组建而成，2019年底通过学校验收。本项目团队建设期间获批各类科研项目18项，其中国家自然科学基金项目2项、河北省自然科学基金4项；在学术期刊上发表专业科技论文37篇，其中SCI检索论文20篇、核心期刊8篇、华科学报9篇，授权发明专利9项，获河北省科技进步三等奖1项：膨胀阻燃与纳米复合关键技术在矿井火灾防控材料中的应用。参加学术会议45人次，做大会报告1次，培养研究生6名。团队主要开展了2部分工作，一是石墨烯的制备和功能化；二是石墨烯复合材料的制备。团队建设期间主要研究成果如下：

1. 石墨烯的制备和功能化研究

研究了粒径均匀、剥离充分的氧化石墨烯（GO）的制备方法；选择具有催化成炭作用的新型功能化基团（硼化物、离子液、金属氧化物及磁性粒子）对GO分散性和阻燃性进行功能化改性，研究硼功能化石墨烯、离子液体功能化石墨烯、金属化合物功能化石墨烯和磁性粒子功能化石墨烯的制备方法。

2. 石墨烯复合材料的制备

采用纳米复合技术将上述石墨烯及功能化石墨烯作为协效剂应用于高分子材料制备了多种高性能石墨烯复合材料，并对其阻燃性能和协效机理进行了研究。研究发现，功能化石墨烯能够与阻燃剂实现有效协同，使复合材料的极限氧指数提高，耐火时间延长，力学性能增强，热稳定性和剩炭量提升，同时增强了炭层的连续性和致密性，有效地抑制了热量和可燃有机挥发物及有毒性气体的释放。石墨烯的磁控排布既提高了材料的阻燃性能，又改善了石墨烯与高分子基体相容性，提高了材料的综合性能。

3. 多功能石墨烯水凝胶制备

制备了多功能石墨烯水凝胶杂化体系，详细研究石墨烯与阻燃分子、石墨烯与金属纳米粒子之间的关系，实现多功能协同，该材料在阻燃、污水处理等方面有较强的应用前景。

三、火灾防治新材料与消防技术应用创新团队

火灾防治新材料与消防技术应用创新团队于2021年计划建设，以支撑“河北省危险化学品安全与控制技术重点实验室”，团队成员在“防火高分子材料创新团队”和“石墨烯安全复合材料创新团队”主要成员基础上新增了学校其他院部的部分教师，拟开展3部分工作，一是防火材料在危化品安全中的应用；二是危化品火灾应急控制技术；三是应急功能材料的研究。如团队建设项目获批经费资助，拟开展的工作如下：

1. 防火材料在危化品安全中的应用研究

a. 应对火灾场景的应急隔热功能材料的制备，在事故状态下喷淋相邻储罐形成一层隔热保护层，达到隔热保护，减少冷却水用量的目的。隔热材料以丙烯酸单体为原料制备吸水能力强的聚丙烯酸盐，并选择合适的触变性流体材料共同聚合制备出隔热材料，试图满足火灾条件下对邻近罐的保护，解决火灾场景下传统型阻隔防护技术难以满足防护要求问题。

b. 水铝英石阻燃纳米复合新材料的构建。采用水铝英石纳米管从结构上改性聚合物材料，制备阻燃隔热型复合新材料和海水淡化复合过滤膜材料，用于应对火灾场景的应急隔热和海水淡化应急处理。

c. 危化品聚合物容器的构建。MXene与聚合物复合，重点解决其难分散问题，研究其对聚合物机械性能和阻燃抑烟毒性的影响以及阻燃机理的探究；MXene与其它阻燃剂复配，应用到危化品聚合物容器中，选择出与MXene具有最佳协同效应且对聚合物的机械性能影响较小的阻燃剂，制备出绿色环保、添加量少、高阻燃性能、相容性好的危化品聚合物容器材料。

2. 危化品火灾应急控制技术研究

a.研制用于扑灭危化品火灾的抗溶性泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂、温敏性水凝胶灭火剂和多功能泡沫灭火剂，对原有灭火剂进行完善，最终达到国家相关标准，并进行应用研究。

b.研发一种新型灭火剂及施放装备，达到既能快速有效熄灭火焰，又能冷却降温防止复燃，同时使用量较小，避免大量的水渍和灭火剂的环境污染。

c. 危化品泄漏应急处置复合材料研究，以天然产物作为原料，采用接枝共聚的方法，制备新型可持续、低成本、环保高效、多功能的应急处置复合材料。

3. 应急功能材料

基于金属卟啉多功能组装体的研究；卟啉敏化磁性二氧化钛的纳米粒子的制备 ；基于负载双金属纳米粒子复合胶束的制备；基于负载富勒烯和金属卟啉的复合胶束的制备；银纳米粒子的制备及其功能性研究。

四、煤炭地下气化研究创新团队

煤炭地下气化技术是我国洁净煤技术的重要研究和发展方向，我校煤炭地下气化研究创新团队于2013年立项建设，团队成员共16人，专业涉及煤化工、采矿工程、矿物加工、环境工程、自动化控制、油气田开发等领域。

创新团队主要研究内容为煤炭地下气化稳定燃烧与控制、地下水污染等，采用场模拟和以实验为基础的物理模拟相结合的方法，通过煤炭地下气化小尺度和大尺度模拟实验，应用先进的实验诊断手段，获取计算机模拟需要的实验数据。建立合理的数学模型，通过计算模拟定量深化研究煤炭地下气化的机理和规律，并利用仿真技术，将煤炭地下气化过程直观形象地显示出来，为工业性试验工艺设计和生产过程提供重要工艺参数和指导。

创新团队目前已获国家授权专利10项，其中发明专利3项；出版学术专著2本，发表学术论文22篇；开发煤气化相关软件4项。基于团队研究基础申报校内科研课题8项，项目经费共计143万元；签订横向项目18项，引进横向项目经费共计340万元。承担河北省高等学校科学技术研究项目1项，省级虚拟仿真实验项目2项，校内教研课题1项，校内虚拟仿真实验项目2项，大学生科技创新项目4项（其中国家级1项）。

创新团队青年人才培养6人，其中博士后出站1人，进修博士4人，进修硕士1人。同时创新团队积极接纳本科生参与科研项目，培养本科生120余人，其中30余名学生继续读研，1名研究生返校联合培养，继续开展煤炭地下气化相关技术研究，培养研究生3人。

五、矿山环境污染控制与生态修复创新团队

“矿山环境污染控制与生态修复试验系统研究”创新团队成员由环境工程校级重点实验室的主要研究人员和环境专业的骨干教师构成。

团队成员共10人，其中高级职称7人，中级职称3人；博士5人，硕士5人；35岁以下1人，36-45岁6人，46-55岁3人。创新团队集中了环境工程系、环境科学系相关学科教学、科研的骨干人员，团队成员均有较丰富的科研的经验。此外，团队成员多人多次参加学术会议交流，参加 “环境监测”、“土壤评价与修复”等专业技术培训，并获得相应的岗位能力资格。

团队依托环境学、生物学、化学等多学科交叉科研平台，以资源的循环利用和发展绿色矿业为出发点，逐步形成了污水处理新技术、土壤重金属污染控制与植物修复、固体废弃物的综合利用等重点研究方向，并取得了一定的研究成果。

近年来，团队成员主持和参与的科研项目共10项，其中2项国家自然科学基金面上项目、1项为河北省自然科学基金、1项为河北省科技计划项目。近年来发表论文30多篇，其中核心期刊14篇，EI、SCI检索13篇；获厅局级科研成果二等奖1项，获厅局级科研成果三等奖1项；出版教材7部、专著1部，其中1部教材获中国煤炭工业协会教学成果一等奖，1部教材获全国煤炭行业优秀教材一等奖。

团队鼓励学生参加科研项目，结合科研设置较多的开放性实验，培养学生创新能力。近年学生参加国家级科技创新项目6项、校级科技创新项目14项。2016年开始培养研究生，目前已培养研究生4名。

团队教师多人获得优秀教师、优秀党员、师德标兵等荣誉称号。

六、危险化学品安全管理创新团队

2020年，由我校化工安全学院组建的“危险化学品安全管理创新团队”入选华北科技学院创新团队，团队主要成员由3名教授， 8名副教授（高级工程师），7名讲师组成，主要研究危险化学品反应热风险评估及控制技术，危险化学品应急管理专家系统、危险化学品泄露与燃烧爆炸事故及应急处置虚拟仿真系统的开发。近五年来，团队承担国家自然科学基金1项，河北省拔尖人才支持项目1项，河北省自然科学基金2项，厅局级及以上科研项目10余项，总经费100余万元，团队共发表学术论文50余篇，授权国家专利10余项，出版专著1部。