2018- 今,中国科学院新疆理化技术研究所 环境科学与技术研究室 主任 

2012- 今,中国科学院新疆理化技术研究所 研究员、博士生导师 

教育背景: 

2005- 2008,香港科技大学 博士(机械工程学) 

08-12/2007,韩国高等科学技术研究院 交换博士生(材料科学与工程) 

2001- 2004,兰州大学 理学硕士(高分子化学与物理) 

1997- 2001,兰州大学 理学学士(化学) 

工作经历: 

07-08/2015,丹麦科技大学风能系访问学者 

2010- 2012,德国德累斯顿莱布尼茨高分子研究所洪堡学者 

2008- 2010,香港科技大学机械工程学系访问学者 

2004- 2005,云南瑞升科技有限公司助理工程师 

研究领域及成就: 

  主要从事高分子纳米复合材料及其表/界面领域的研究。围绕如何实现纳米颗粒在高分子基体中的稳定分散以及提高二者相互作用等关键科学问题,通过构筑纳米颗粒三维聚集体的方法,实现了多种纳米材料在高分子基体中的稳定和可控分散;发展了高分子纳米复合材料中界面性质控制的应力/载流子传递理论,为材料的宏观性能增强现象提供了微纳米尺度的机理解释;将纳米颗粒的分散、与基体界面作用等研究成果应用于复合材料体系,开拓了纳米复合材料在传统纤维及分离领域的新型应用,建立了在纳米复合材料介入条件下实现聚集诱导油-水分离的新方法,形成了油-水分离过程从原理、材料到装备的全链条布局体系。在上述领域出版英文专著1部、专著章节4篇,发表论文90篇,引用超过8500 次。持有15项授权发明专利且5项已经转让/技术许可,科研成果孵化成立1家国家级高新技术企业。担任国际玄武岩纤维及复合材料学会执委会成员、中国化学会高分子学科委员会委员、中国化学会分子聚集发光委员会委员、中国复合材料学会纳米复合材料分会常务委员。鉴于在基础研究取得的成就以及为推动科研成果应用做出的贡献,马博士2018年当选英国皇家化学会会士(FRSC)、2022年获得第九届侨界贡献奖(一等奖)。 

目前研究课题集中于纳米复合材料在环境、工程等领域的基础和应用研究,主要包括: 

  1)面向区域发展需求,开展基于高分子纳米复合体系的功能纤维材料制备及其性能研究,实现材料在原油开采、石化等行业油-水、油-气混合物的高效分离。 

  2)面向国民经济主战场,开展玄武岩纤维高性能化、表面防护技术与界面结构优化方法研究,推动我国玄武岩纤维材料的技术进步,为国产先进复合材料提供关键原材料。 

  3)面向国家重大需求,探索地外玄武岩矿产资源(月球、火星)的前瞻性应用,开展利用地外玄武岩制备纤维及其复合材料用于深空基地建设领域的研究。 

代表性荣誉: 

1. 02/2023,中国科学院区域发展青年学者. 

2. 11/2022,新疆科技创新高层次领军人才. 

3. 09/2022,第九届侨界贡献奖(一等奖). 

4. 05/2021,入选全球前2%科学家榜单(同时入选年度科学影响力和职业长期影响力排行榜). 

5. 11/2019,第三届中国复合材料学会青年科学家. 

6. 05/2018,英国皇家化学会会士(FRSC, Fellow of the Royal Society of Chemistry, UK). 

7. 11/2017,第六届中国创新创业大赛新材料行业决赛三等奖(初创组唯一,合作企业:新疆科鼎环保科技有限公司). 

8. 12/2016,中组部和中科院联合颁发的“西部之光”人才培养计划优秀入选者. 

9. 07/2012,国家海外高层次人才计划入选者. 

10. 2010- 2012,德国洪堡基金会洪堡学者. 

代表性成果: 

专著: 

1. Ma PC, Kim JK. Carbon nanotubes for polymer reinforcement. CRC Press, 2011初版,2017再版. 

简介:该成果是第一本全面阐述CNT分散原理和方法、功能化策略以及设计、制备具有优异性能的CNT/高分子纳米复合材料的学术专著。该书已被MIT、剑桥等多所世界著名大学图书馆收藏. 

近5年代表性论文: 

1. Hao B, Mu L, Ma PC*, et al. Stretchable and compressible strain sensor based on carbon nanotube foam/ polymer nanocomposites with three-dimensional networks. Composites Science and Technology, 2018, 163: 162-170. 

简介:以高分子泡沫为模板,制备了结构和密度可控的CNT泡沫;结合树脂自吸附法制备了含CNT泡沫的三维高分子纳米复合材料,研发出基于该材料的柔性传感器件. 

2. Ma Q, Hao B, Ma PC*. Flexible sensor based on polymer nanocomposites reinforced by carbon nanotube foam derivated from cotton. Composites Science and Technology, 2020, 192: 108103. 

简介:阐明了高分子纳米复合材料中界面性质控制的应力传递和电子传输模式,为材料的宏观力-电耦合行为提供了纳米尺度的机理解释. 

3. Ma Q, Hao B, Ma PC*. In-situ characterization on the fracture behavior of three dimensional polymer nanocomposites reinforced by CNT sponge. Composites Science and Technology, 2022, 217: 109132. 

简介:采用原位表征技术揭示了三维高分子纳米复合材料在负载条件下材料体相结构中微裂纹的产生、增长和扩展过程,为研究纳米复合材料的断裂行为提供了新的方法. 

4. Chang C, Yue X, Ma PC*, et al. Direct growth of carbon nanotubes on basalt fiber for the application of electromagnetic interference shielding. Carbon, 2020, 167: 31-39. 

简介:构筑了具有纳米-微米层级结构的纤维增强复合材料,通过调控材料中基体和增强相之间的表界面结构和相互作用,赋予复合材料优异的电磁波屏蔽性能. 

5. Ma FX, Hao B, Ma PC*, et al. Aggregation-induced demulsification technology for the separation of highly emulsified oily wastewater produced in the petrochemical industry. Journal of Cleaner Production, 2022, 374: 134017. 

简介:研发出具有表面润湿性可控的高分子纳米复合滤芯材料及相应的分离装置,结合聚集诱导破乳技术实现了石化行业乳化油-水混合物的高效分离和资源化利用. 

其他10篇代表性科研论文: 

1. Guo ZS, Xing D, Ma PC*, et al. Production of fiber material using lunar soil: feasibility, applicability and perspective. Advanced Fiber Materials, 2022, 4, 923-937 (封面). 

2. Zhang YR, Meng BW, Ma PC*, et al. Aggregation-induced demulsification triggered by the hydrophilic fabric for the separation of highly emulsified oil droplets from water. Aggregate, 2022, 3, e131 (内封面). 

3. Li M, Hao B, Ma PC*, et al. Facile preparation of a polysilsesquioxane sheet with a three-dimensional structure. Material Chemistry Frontiers, 2021, 5, 7176-7183 (封面). 

4. 邢丹, 葸雄宇, 马鹏程*,等. 模拟月壤制备连续纤维的可行性研究. 中国科学:技术科学, 2020, 50, 1625-1633. 

5. Xing D, Xi XY, Ma PC*. Factors governing the tensile strength of basalt fiber. Composites Part A, 2019, 119, 127-133. 

6. Lv P, Yang SD, Ma PC*. Bio-based oil gelling agent for effective removal of oil spills from water surface. Materials Chemistry Frontiers, 2018, 2, 1784-1790 (封面). 

7. Hao B, M？der E, Ma PC*, et al. Modification of basalt fiber using pyrolytic carbon coating for sensing application. Composites Part A, 2017, 101, 123-128. 

8. Rana M, Hao B, Ma PC*, et al. Development of multi-functional cotton fabrics with Ag/AgBr-TiO₂ nanocomposite coating. Composites Science and Technology, 2016, 122, 104-122. 

9. Ma PC, Siddiqui NA, Marom G, Kim JK*. Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymer-based nanocomposites: A review. Composites Part A, 2010, 41, 1345-1367. 

10. Ma PC, Kim JK*, Tang BZ. Effects of silane functionalization on the properties of carbon nanotubes/epoxy nanocomposites. Composites Science and Technology, 2007, 67, 2965-2972. 

代表性专利: 

1. 马鹏程,马福鑫,郝斌. 一种基于聚集诱导破乳的含油废水处理方法和装置, 中国发明专利号: 202111541526.7. 

2. 马鹏程,孟弼伟,岳秀, 等. 一种纤维增强高分子复合材料界面脱粘的荧光检测方法, 中国发明专利号: 202011409525.2. 

3. 马鹏程,张钰荣,邢丹,等. 一种玄武岩纤维增强型浸润剂及其制备方法, 中国发明专利号: 201910202146.7. 

4. 马鹏程,郝斌,葸雄宇,等.一种导电玄武岩纤维材料的制备方法, 中国发明专利号: 201810132995.5. 

5. 马鹏程,郝斌,一种原位观察材料断裂行为的方法,中国发明专利号: 201710431250.4. 

计算机软件著作权: 

1. 马鹏程, 葸雄宇, 邢丹. 玄武岩纤维性能预测软件, 软件著作权登记号: 2021SR0585389, 登记日期: 2021-04-23. 

2. 马鹏程, 邢丹, 葸雄宇, 等. 全国玄武岩纤维材料性能分析平台(玄武岩纤维材料大数据库),计算机软件著作权登记号: 2018SR817036, 2018-10-12. 

研究领域: 

纳米复合材料、玄武岩纤维、分离材料与技术、聚集体学