中国科学院化学研究所 中国科学院化学研究所-简介,中国科学院化

中国科学院化学研究所隶,1956年成立于北京,属于中国科学院,是院属基础化学科研事业单位。该所主要是针对基础化学问题,以及国家急需的高新技术材料进行科学研究。建所初期设无机化学、分析化学、物理化学、有机化学、高分子化学和物理等5个研究室。目前主要科研领域为高分子化学和物理、物理化学;分析化学、有机化学也有相应发展。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -简介


中国科学院化学研究所1956年成立于北京。是一个综合性化学研究所,其方针任务为进行基础研究和应用研究,为化学科学发展和国家经济建设需要服务。建所初期设无机化学、分析化学、物理化学、有机化学、高分子化学和物理等 5个研究室。目前主要科研领域为高分子化学和物理、物理化学;分析化学、有机化学也有相应发展。

① 高分子化学和物理有20多个实验室,研究领域包括高分子化合物的结构、性质和合成:在结构和性质研究方面,包括高分子溶液性质、高分子材料加工过程的物理基础、高分子结构和性能表征、高分子聚集态结构、高聚物流体的流变性质、高分子材料的光氧老化等;在高分子合成方面,包括聚酰胺、聚丙烯、嵌段共聚物、有机硅高分子、医用高分子、酚醛树脂、高分子催化剂、特种用途胶粘剂、芳杂环高分子、腐植酸、共混高聚物和多相高聚物的结构和性能、高分子复合材料等。

② 物理化学有十几个实验室,研究领域包括热化学和热力学、纳秒时间分辨光谱、分子束光谱、电子显微镜、X 射线晶体结构分析、磁共振、电子能谱、振动光谱、量子化学、有机固体电导、有机图象记录材料等。

③ 有机化学研究领域包括物理有机化学,烷基选择性取代反应,含氮、硅、硫、硼等的杂环化合物,氧化和羰基化的有机金属络合物催化剂,新型有机反应试剂等。


中国科学院化学研究所

④ 无机化学和分析化学无机化学研究原有较大规模,研究领域包括盐类资源开发利用、络合物化学、核燃料生产和处理工艺、硼同位素分离、稀土元素分离及其化合物制备等。一部分无机化学研究人员于1962年分出,成立了盐湖研究所;另一部分于1975年分出,成立了环境化学研究所。分析化学有十几个实验室,研究领域包括元素和有机化合物的微量和痕量分析方法、色谱法的基础研究、色谱固定相、有机化合物质谱分析、电子能谱法、光谱法、核磁共振谱法等。

20多年来,化学所曾孕育和分出了三个专业研究所(盐湖研究所、感光化学研究所和环境化学研究所)和两个专业室组(有机氟化学和含氟高分子;有机合成化学)。截至1985年为止,共取得了300余项研究成果,其中高聚物分子量测定研究工作曾于1956年获得中国科学院科学奖金三等奖;分子结构与性能间的定量关系(“诱导效应指数”和“同系线性规律”) 研究工作曾于1982年获得国家自然科学二等奖,并在国际上得到较高评价;共有24项获得了全国科学大会奖,7项获得了国家重大发明奖;146项重要成果已推广生产和应用。还研制成各种科学仪器117台(套、类),不少已推广应用,其中的转动弹量热计的热值测定精度已达到国际最佳值(±0.01%)。截至1985年为止,该所研究人员在国内外著名刊物上共发表了学术论文约2000篇。该所并培养研究生,为国家批准的博士和硕士学位授予单位。

从1956年建所至今,化学所已经走过了50年的历程,伴随着新中国建设的步伐,化学所顺应科学技术发展的趋势,面向国家经济建设和国防建设,不断充实、发展和壮大。改革开放特别是科技体制改革以来,化学所进行了以结构调整为中心的改革,不断精干了研究队伍,更加明确了研究方向,进一步凝炼了科技目标,优化了运行机制。化学所以深厚的学科积累、优秀的人才队伍和研究实力为基础,已经发展成为我国化学领域内有很强综合能力和创新能力、在国际上有一定影响的重要研究机构,为促进我国科学技术的发展和国民经济建设作出了重要贡献。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -筹建


中国科学院化学研究所1953年,中国科学院决定在北京筹建综合性的化学研究所。包括杨石先、曾昭抡、庄长恭等一批著名科学家和管理专家在内的筹备组,对所址的选择、研究方向、研究所组织、实验室的建设、研究人员的聘请都做了详细的计划。其中柳大纲、黄子卿、吴学周、汪猷、张青莲、黄耀曾、蒋明谦、梁树权、王葆仁、邢其毅、冯新德等国内知名化学家都参与了筹备工作。

化学所在筹建时决定将上海有机所的高分子部分,当时北平研究院的分析化学和有机化学部分,长春应化学一部分无机研究,以及北京大学由黄子卿和傅鹰两位教授兼任的物理化学和张青莲教授兼任的同位素研究,共同组成一个综合性化学研究所。1955年秋天化学所实验大楼落成。1956年化学所正式成立。第一任所长是曾昭抡先生兼任。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -发展历程


中国科学院化学研究所在几十年的发展过程中,先后以化学所的某些学科方向为主组建了青海盐湖所(1958年)、感光化学所(1975年)和生态环境中心(1975年);成都有机所成立时吸纳了化学所的十几位业务骨干;化学所有机氟的工作于1963年并入上海有机所。1994年化学所成为国家科技部和中国科学院基础性研究改革试点单位之一。1998年,化学所被列为首批进入中国科学院创新工程试点的单位之一,1999年3月,中国科学院分子科学中心成立。2003年11月科技部批准化学所与北京大学共同组建北京分子科学国家实验室。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -定位

以开展基础研究为主,有重点地开展国家急需的、有重大战略需求的高技术创新研究,并与高新技术应用和转化工作相协调发展的多学科、综合性研究所。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -奋斗目标

通过5-15年的努力,把化学所建设成为国际一流的科研机构。创造国际一流的研究成果,培养综合素质全面的优秀人才,开拓先进的管理模式,为国民经济和国家安全做出实质性重要贡献。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -重点研究领域


中国科学院化学研究所分子与纳米科学前沿,有机与高分子材料,化学生物学研究,能源与绿色化学。

致力于高分子科学与材料、化学反应动态学和结构化学、有机固体、光化学与光功能材料、纳米科学与技术、胶体界面科学与化学热力学、分子识别与选择性合成、生命分析化学、理论化学和高技术料等方面的研究。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -国家重点实验室

分子反应动力学国家重点实验室(与大连化物所合建)、分子动态与稳态结构国家重点实验室(与北京大学合建)、高分子物理与化学国家重点实验室(与长春应化所合建)。

中国科学院重点实验室

有机固体院重点实验室,光化学院重点实验室,分子纳米结构与纳米技术院重点实验室,胶体、界面与化学热力学院重点实验室,工程塑料院重点实验室。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -重大项目

承担国家863、973、攻关、自然科学基金委创新群体、杰出青年基金、重大、重点项目和中国科学院重大、方向性创新项目共100多项。例如:“973”项目“分子电子学的基础研究”;“863”项目“基于纳米材料的直接打印制版集成技术”;科技部国家重大科学研究计划项目“有机功能纳米材料和结构的大尺寸、高有序自组织生长技术和基本科学问题的研究”;基金委重大基金项目“聚合物凝聚态的多尺度连贯研究”;中国科学院重大创新项目“纳米科技在若干重要领域的应用探索”;中国科学院方向性创新项目“有毒难降解有机污染物的产生、演化与降解研究”等。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -重要成果


中国科学院化学研究所建所以来,化学研究所共获得国家及省部级奖269项,其中包括国家自然科学二等奖12项,三等奖2项;国家发明三等奖9项,四等奖1项;国家科技进步特等奖3项,一等奖1项,二等奖1项,三等奖4项;国家星火三等奖1项;全国科学大会奖24项。

自知识创新工程以来,共获9项国家自然科学二等奖。1999年“高分子凝聚态基本物理问题研究”获国家自然科学二等奖。2002年“C60的化学和物理基本问题研究”和“高分子稳定金属纳米簇的合成及催化研究”获国家自然科学二等奖。2004年“若干新型光功能材料的基础研究和应用探索”获国家自然科学二等奖。2005年“有毒难降解有机污染物光催化降解机理的研究”和“具有特殊浸润性(超疏水/超亲水)的二元协同纳米界面材料的构筑”获国家自然科学二等奖。2006年“大气污染中瞬态物种的产生、结构和反应”获国家自然科学二等奖。2007年“固液界面的分子组装与调控及电化学STM研究”和“新型光电功能分子材料与相关器件”获国家自然科学二等奖。

据中国科学技术信息研究所最新发布的2006年度中国科技论文统计结果,化学所在SCI(科学引文索引)、EI(工程索引)检索中继续名列前茅。其中SCI收录论文619篇,SCI被引用论文1367篇5165次,位居全国研究机构第1名,特别是被引用与上年相比有大幅增加;EI收录论文453篇,位居全国研究机构第1名;2006年度国内期刊和国际期刊论文总数1198篇(CSTPCD、SCI、EI、ISTP等),位居全国研究机构第1名;1997-2006年SCI收录论文累计被引用篇数4293篇,引用次数28393次,位居全国研究机构第2名。化学所论文发表及被引用数连续十多年名列全国科研机构前列,高水平论文的数量稳步增加,国际论文被引用篇数次数的增加,显示了化学所基础研究的雄厚实力。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -人员状况

截止2007年底化学所有在编职工459人,其中专业技术人员389人,进入创新346人。有中国科学院院士8人、研究员83人、副研究员98人、高级工程师24人。其中国家杰出青年基金获得者34人,国家基金委优秀创新群体4个,海外创新团队3个,中国科学院“百人计划”入选者46人。形成了一支结构合理、素质优良、具有较强竞争力和持续发展能力的科技人才群体和管理与技术支撑队伍。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -研究生培养


中国科学院化学研究所化学所是1981年首批被批准为物理化学、高分子化学与物理、有机化学和分析化学4个学科的硕士、博士学位授予权单位。1985年首批在物理化学、高分子化学与物理、有机化学三个学科设立博士后流动站。1993年增设高分子材料科学(工学)硕士学位授予权专业点。1993年被国家批准为全国17个自行增列博士导师的试点单位之一。1996年被国家批准为按一级学科(化学)授予博士学位的试点单位。1997年被批准为中国科学院博士生重点培养基地。

截至到2007年年底,在学博士生629人,硕士生225人,在站博士后30人。获全国百篇优秀博士论文奖5名,获中国科学院优秀博士学位论文奖12名,获中国科学院院长奖学金特别奖15名、优秀奖75名,获中国科学院各类冠名奖学金90名。培养了一批活跃在国内外科学研究和科技管理骨干。研究生队伍是化学所充满生机和活力的研究力量。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -创新文化建设


中国科学院化学研究所以“创新、求是、团结、奉献”为所训,努力营造有利于创新思想产生、有利于创新人才成长的良好环境,建设与国际一流研究所相适应的、有化学所特色的研究所文化。

日臻完善的规章制度体系为探索建立现代科研院所制度打下了良好基础,多层次的学术交流活动营造了浓厚的学术氛围,先进的仪器设备和现代化的园区创造了良好的科研环境。勇于创新、追求真理、乐于奉献、团结协作的科学价值观已经形成。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -园区建设

建筑面积16808平方米的分子科学中心实验楼2002年投入使用,1号楼、2号楼、4号楼、5号楼、10号楼的室内和外墙装修改造,完成了道路和地下管网改造,全所面貌焕然一新,科研人员的实验条件和办公条件及园区环境得到较大改善,现代化的园区初步形成。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -学术刊物

主办《化学通报》、《高分子学报》、 《高分子通报》 、 《高分子科学》(英文版) 、《化学通讯》等。中国化学会挂靠在化学所。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -交流与合作

与30多个国家和地区建立了科技合作与交流关系。每年参加境外国际会议、学术交流、合作研究近200人次,接待来所参加学术交流及合作项目的人员300多人次,每年组织和主办多次国际会议。聘请了包括三位诺贝尔奖获得者在内的21位国际知名科学家担任名誉研究员。化学所一批知名学者在国际学术组织、国际学术期刊和国际会议中担任职务。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -两院院士


曾昭抡
柳大纲
王葆仁
蒋明谦
钱人元
徐端夫
梁树权
蒋丽金
黄志镗

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -名誉教授


马库斯物理化学家贝尔化学奖获得者美国加州理工学院教授
陈德恒有机化学家加拿大麦吉尔大学教授
李远哲物理化学家诺贝尔化学奖获得者
士田英俊高分子化学家日本早稻田大学教授
斯塔博有机化学家德国马普学会医学研究所教授
中条利一郎高分子物理学家日本帝京科学大学教授

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -兼职教授


唐有祺物理化学家中国科学院院士北京大学教授
王佛松高分子化学家中国科学院院士中国科学院原副院长
张存浩物理化学家中国科学院院士国家自然科学基金会原主任

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -历任所领导


中国科学院化学研究所

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -现任所领导

万立骏简介


万立骏中国科学院化学研究所所长,中国科学院分子科学中心主任。1982年毕业于大连理工大学,1996年3月在日本东北大学获博士学位,曾任日本科学技术厅科学技术振兴事业团(ERATO/JST)研究员,日本东北大学助理教授,日本东北大学、北海道大学、山梨大学客座教授等。1998年入选中国科学院“百人计划”。

从事单分子物理化学和纳米化学领域的研究,在单分子识别、分子组装与控制、固液界面超微结构、性能及纳米材料结构构筑等方面的工作取得了具有重要意义的研究成果。在JACS,Angew.Chime.,JPCB等国际上有影响的学术刊物上发表论文100余篇。

曾获辽宁省科技进步奖,中国分析测试学会一等奖,2000年获国家自然科学基金杰出青年基金。2002年中科院“百人计划”终期考核被评为优秀;2002年获中国化学会-德国BASF青年知识创新奖等。

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -科研成果

建所以来成果丰硕


中国科学院化学研究所在中国科学院知识创新工程进入“创新跨越、持续发展”的新阶段的时候,化学研究所走过了五十年的历程,在各级领导的关怀和支持下,经过几代人的不懈努力,化学所顺应化学科学的发展规律,面向国家战略需求、面向世界科技前沿,在基础研究、高技术创新研究和高新技术产业化等方面,取得了一批重要的成果,为促进化学科学的发展,促进国家经济建设和国防建设,做出了重要贡献。

1.获奖

截止2007年12月,化学所共获得国家及省部级奖269项,其中包括国家自然科学二等奖12项,三等奖2项;国家发明三等奖9项,四等奖1项;国家科技进步特等奖3项,一等奖1项,二等奖1项,三等奖4项;国家星火三等奖1项;全国科学大会奖24项。

2、原始创新能力和技术创新能力明显提高

自1989年科技部统计论文开始,化学所论文发表及被引用数连续十多年名列全国科研机构前列,高水平论文的数量稳步增加,充分反映了化学所基础理论研究的雄厚实力。

化学所发表论文统计


中国科学院化学研究所

知识创新工程以来,化学所在化学、材料领域国际最重要的期刊“美国化学会会志”、“德国应用化学”、“先进材料”上发表的高水平论文不断增长,表现了化学所原始创新能力的不断提高。


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化学所专利申请、授权连续十多年名列中科院京区单位前列,表现了化学所技术创新方面的雄厚实力。


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创新工程以来的重要成果

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -2006年科研进展


中国科学院化学研究所一、科研产出在高水平上稳中有升

1.“大气污染中的瞬态物种的产生、结构和反应”获得国家自然科学二等奖

该研究开创性地将PES谱仪用于瞬态物种动态检测,开拓了PES用于化学反应动力学研究的新方法;研制改造成国际上唯一的瞬态能谱与HeI光直接光电离的飞行时间质谱联合谱仪。在国际上率先研究了在臭氧损耗、光化学烟雾、酸雨形成中起重要作用的瞬态物种的产生、结构和反应;获得多种影响生态环境的重要瞬态物种。

此外,3个项目获得中国分析测试协会(CAIA)科学技术一等奖。

2.化学所获2006年全国学科评估化学学科整体水平最高分

教育部学位与研究生教育发展中心公布了2006年全国学科评估结果:化学学科包括高校和科研院所共有51家单位参评,化学所获得整体水平最高分(96分)。

3.发表高水平论文达到历史最好水平,继续位居全国研究机构前列

据科技部统计,化学所2005年发表SCIE论文530篇,位居全国研究机构第2名;SCIE论文被引用3818次,位居全国研究机构第1名,被引用1153篇,位居全国研究机构第2名;1996-2005年SCI收录论文累计被引用2881篇21417次,位居全国研究机构第2名。

2006年,化学所作为第一单位发表论文共642篇,SCI收录论文595篇,其中在化学类高水平的学术期刊Acc.Chem.Res.、J.Am.Chem.Soc.、Angew.Chem.Eng.Ed.和材料类高水平的学术期刊Adv.Mater.及物理学科高水平杂志PRL上共发表论文38篇。此外,在化学的各个分支学科如高分子科学、物理化学、有机化学、分析化学和无机化学领域的高水平杂志(影响因子大于3.0)上发表论文239篇。

2006年化学所申请专利127项,获专利授权62项。

二、基础研究取得重要进展,获得若干项成果,凸显创新能力

2006年,化学所在基础研究方面取得了一批重要成果,显示了在基础研究领域的创新能力,主要如下:

1.分子与纳米科学前沿

在分子组装与调控、分子顺-反式构象的控制、有机固体单晶微纳材料与微纳器件研究、碳纳米管场效应晶体管及可控制备、超高密度信息存储材料、具有“光开关”功能的浸润性和变色双响应性氧化钨材料、双响应可控超疏水与超亲水可逆转换薄膜、半导体一维纳米材料的制备、非常规富勒烯的合成与研究等方面,取得一批创新性成果。

2.有机高分子材料

在有机单晶纳米线制备及性能研究、有机场效应晶体管及有机半导体材料的设计、合成和场效应性能研究、导电聚合物的电荷传输研究、结构完美的梯形聚倍半硅氧烷的合成、新型共轭聚合物光伏材料研究、分子构型控制聚集态结构和形状、烯烃聚合催化剂的合成、制备与应用探索等研究领域,取得重要进展。

3.化学生物学

在由完全非手性分子制备手性光学开关、生物大分子构象研究、色氨酸显色鉴定新方法研究、用于诊断肿瘤的磁共振造影剂研究、共轭聚合物生物传感研究、识别金属离子的新方法和新概念、高等植物和蓝藻光系统II电子转移调控机制研究、生物大分子折叠结构特征的模拟研究、生物转化合成反应研究等方面,获得重要进展。

4.能源与绿色化学

在基于碳纳米管的生物燃料电池研究、有毒难降解有机污染物的光催化降解及其机理研究、环境铁物种光催化及光化学行为的研究、光电子能谱和飞行时间质谱联用技术应用于大气非均相过程研究、大气光氧化和光化学烟雾研究、新型高效不对称有机小分子催化剂研究等方面,取得一批创新性成果。

三、面向国民经济建设和国家安全重大需求,应用基础研究取得新进展

利用分子筛择型能力研究了甲醇制烯烃机理,为甲醇转化机理研究提供了新的思路。在选择性甲烷氧化催化剂研究方面,实现了在较低反应温度下的甲烷高选择性氧化。先进高分子材料基地建设取得进展,在先进芳杂环高分子材料、先进防热与隔热酚醛树脂材料、含硅聚合物新材料及陶瓷前驱体等方面的应用研究中,取得重要进展。“关键结构材料碳纤维及其原丝微结构检测技术平台的建立及检测方法标准化”工作取得进展。

四、加强所地合作,促进成果转化

与地方和企业建立了良好的合作关系,承担地方和企业的科技任务85项。与德国拜耳公司在高分子材料、日本SONY公司在纳米材料、中国石油天然气股份有限公司在聚烯烃材料、与航空航天研究院所在高性能材料、与江苏和山东的大型企业在环保型新型精细化工产品等方面进行技术转移和开发合作,获得良好效益。

昌平中试基地为化学所投资公司的生产和科研成果的产业化提供了保障。

中国科学院化学研究所 中国科学院化学研究所-简介,中国科学院化

中科院化学所_中国科学院化学研究所 -2005年科研进展


中国科学院化学研究所2005年

1.“有毒难降解有机污染物光催化降解机理的研究”获国家自然科学二等奖

有毒难降解有机污染物引起的环境问题已成为国内外十分关注的重大问题,用现有环境技术很难处理这些污染物。国际上最受关注、应用潜力很大的去除方法是用环境友好的氧化剂(O2,H2O2等)在催化剂和紫外光同时作用下的光催化技术,最大的科学难题是只能利用紫外光和反应效率低。化学所赵进才研究员领导的课题组与香港中文大学合作,成功地在可见光照射下实现了染料污染物的TiO2光催化有效降解和矿化,提出了与紫外光光催化反应不同的染料污染物可见光光催化降解机理;设计并合成了一系列新型铁氮配合物可见光光催化剂,提出了可见光光催化活化H2O2及O2降解并矿化有毒有机污染物的反应机理;研制成功二元协同改性的TiO2基可见光光催化剂,在可见光照射下可有效地活化O2降解多氯酚等有毒有机污染物,对TiO2表面和体相改性进行了系统而深入的研究。

2.“具有特殊浸润性(超疏水/超亲水)的二元协同纳米界面材料的构筑”获国家自然科学二等奖

化学所江雷研究员领导的研究小组在二元协同纳米界面材料的构筑等方面进行了系统研究,其研究内容包括:

(1)揭示生物体表面的微米/纳米复合结构是引起超疏水性的重要原因:通过对荷叶表面微观结构的研究,发现荷叶表面的超疏水的原因;对水稻叶片表面微观结构的观察,说明表面微观结构的定向排列影响水滴的运动趋势;揭示水黾的稳定水上运动特性源于它腿部特殊的微/纳米结构效应。

(2)仿生制备具有纳米和微米结构的一维纳米材料,实现一维纳米材料的构筑,研究其超疏水和超双疏的仿生性质。

(3)可控超疏水/超亲水可逆“开关”:利用热响应性高分子和阵列氧化锌纳米结构分别实现了温度和紫外光控制下超亲水和超疏水之间的可逆转换。

(4)特殊浸润性的应用研究:利用模板挤压法成功地将高分子材料,尤其是亲水性的高分子,制备成超疏水性纳米阵列薄膜;制备纳米结构碳膜,在全pH值范围内具有超疏水性质;以管状多孔氧化铝为模板,实现大规模制备仿蝉翼的柱状超疏水高分子阵列薄膜;仿生制备聚合物超疏水类荷叶结构;将超疏水与超亲油这两个特殊的浸润性质相结合,制备了超亲油和超疏水兼具的网膜,实现了油水的分离。

3.“固液界面分子纳米结构构筑及电化学扫描隧道显微镜研究”获北京市科学技术一等奖

固液界面的分子纳米结构构筑是物理化学研究,特别是表界面科学的重要分支,是纳米科学技术研究的重要组成部分,对其结构的电化学扫描隧道显微术(Scanningtunnelingmicroscopy,STM)研究,是当今该领域的科学前沿。化学所万立骏研究员领导的研究组近年的研究内容,主要涉及物理化学的基础科学问题以及纳米结构构筑的方法学,包括:

(1)单分子的构型识别,实现了表面手性分子的电化学STM手性识别以及固液界面分子的结构,分子取向与基底关系的原位、实时、实空间研究。

(2)从单分子出发的固液界面二维分子纳米结构构筑。例如:单组分分子的二维有序结构的构筑;多组分分子复合结构的构筑,金属配合物分子纳米结构的构筑等。加深了分子与分子间,分子与基底之间相互作用的理解,总结了固液界面分子纳米结构构筑的主要规律。

(3)实现了单分子以及分子纳米结构的调控。通过光反应,热效应以及电位控制,进行单分子控制以及实现二维纳米结构的转化。

(4)杯芳烃以及与富勒烯复合物的纳米结构构筑。

(5)成功的将电化学STM应用于上述研究领域,在溶液中获得与超高真空度相比的STM图像,发展了固液界面研究的技术,为固液界面的研究提供了重要的原位分析技术。形成了从结构设计、结构制备、理论模拟、性能检测到原位STM结构表征的系列方法,成功建立了在固液界面构筑纳米结构的研究体系。研究成果具有重要的科学意义和创新性,在国际同行中具有重要影响,处于领先地位。

4.“导电聚合物电化学和聚合物发光电化学池的研究”获北京市科学技术一等奖

化学所李永舫领导的课题组对导电聚合物的电化学制备、电化学性质和聚合物发光电化学池(LEC)进行了系统深入地研究,研究内容和取得的主要创新性成果如下:


中国科学院化学研究所(1)电化学聚合方面,研究了吡咯和噻吩电化学聚合过程和机理,制备出高电导和高力学强度的聚吡咯(PPy)和聚噻吩薄膜;提出了“阴离子参与的阳离子自由基聚合”吡咯电化学氧化聚合机理,在此基础上,首次推导出电化学聚合反应的动力学方程;发现聚合电解液溶剂给电子性(DonorNumber,DN)越低,制备的聚吡咯(PPy)膜电导越好;使用非离子表面活性剂OP10作为添加剂,在水溶液中制备出表面非常光滑、具有较大力学拉伸强度的导电PPy薄膜。

(2)电化学性质方面,通过电化学石英晶体微天平确认了PPy在水溶液中对应于两种掺杂结构的两步电化学还原的机理,阐明了PPy过氧化反应的机理以及在有机电解液中第一次还原时出现过电位现象的机理,使用现场光谱电化学的方法研究了导电聚苯胺的电化学性质;通过电化学循环伏安法测量了多种共轭聚合物的HOMO和LUMO能级以及禁带宽度Eg。

(3)LEC方面,观察到LEC中发光聚合物的固相电化学p-型掺杂和n-型掺杂现象,澄清了国际上对LEC电荷注入机理的争论,支持了电化学掺杂的机理,通过交流阻抗测量阐明了LEC的p-i-N结结构;使用双功能嵌段共聚物制备出高效率的发蓝绿光的LEC器件;通过咪唑盐类离子液体掺杂制备出室温准冷冻p-i-n结LEC器件。

与国内外相关研究单位比较,该项目组在导电聚合物电化学聚合机理和聚合反应动力学、高力学强度和高电导导电聚合物薄膜的电化学制备、导电聚合物电化学性质、直至聚合物发光电化学池(LEC)的研究方面,研究工作广泛、深入,具有系统性,处于国际领先或先进水平。

5.功能纳米材料领域取得一系列研究成果


中国科学院化学研究所以环境和能源需求为研究背景,在燃料电池催化剂研究方面,利用简单、低能耗的方法开发出高效的金属纳米空心球催化剂之后,在半导体光催化剂研究领域取得新成果。

利用简单的一步溶液相界面组装技术制备出半导体复合(TiO2/CdS)纳米空心球材料,并且基于模板合成技术,成功地制备出TiO2半导体及其与金属或半导体复合(TiO2/Au、TiO2/CdS)的纳米管阵列材料,这些材料具有优异的光学性质,有望在光电材料和光催化领域具有新的应用。发展了一种利用自组装技术制备具有高表面积的半导体ZnS光催化剂的方法。为高表面积和高活性光催化剂的制备及其在光催化领域的应用开辟了新思路和方法。

6.基于碳纳米管和D--A型有机分子的纳米整流器"被国家自然科学基金委员会评为特优项目

纳米整流器的研究对纳米电子学的实现具有重要的科学意义和潜在的应用背景。

合成了具有D-π-A结构的有机分子,制备了多种一维纳米结构,利用LB技术和STM技术组装了分子整流器,利用具有分子内纳米结的碳纳米管和串珠状碳纳米管制备了纳米整流器。组装了逻辑电路和制备了场效应晶体管。在开启电压、整流比、场效应迁移率等方面取得了重要进展。

7.制备出有望用于疾病活体诊断的生物相容性磁性纳米晶体

开展了高质量水溶性磁性纳米晶体的制备研究,探索生物相容性磁性纳米晶体在生物医学领域中的应用,取得了重要研究成果。通过一步反应制备出具有高结晶度和高磁学性能的水溶性磁性Fe3O4纳米晶体。随后扩展到价廉无毒的FeCl3・6H2O,为高质量的磁性纳米晶体提供了简便的制备方法,从而为磁性纳米晶体材料在生物医学领域的应用提供了更广泛的前景。在此工作基础上,又成功地利用一步反应制备出表面修饰有羧基PEG的磁性纳米晶体。将上述方法制备的磁性纳米微粒用于弓形虫和脑缺血等病理模型的研究中,初步结果表明所得到的磁性纳米晶体有望用于疾病的活体诊断,表现出良好的实际应用前景。

8.超高密度信息存储与可擦除高密度光学信息存储研究取得新进展

设计合成了具有强电子给体和电子受体、物理化学性质稳定的有机分子1,1,2-tricyano-2-[(4-dimethyl-aminophenyl)ethynyl]ethene(TDMEE)。在TDMEE薄膜上实现纳米尺寸信息点的写入,信息点的平均直径达2.1纳米,对应信息存储密度>1013bits/cm2。为在真空条件下制备的分子电子器件的材料设计和结构控制提供了新的思路和途径。

设计合成了一种具有良好开环体热稳定性的新型螺

  

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